DNAとRNA

質問

ＤＮＡとＲＮＡ似たような塩基配列をしているにも関わらず、「なぜＤＮＡが生物の情報を残す物質になりえたのか」と疑問に思います。

この二つの違いとして考えられるのは、それぞれを構成している糖とらせん構造しか思い浮かびません。
糖の観点から考えて、「デオキシリボースはリボースの還元型であって、それ以上還元されないから安定といえる？」と思いましたが、それからどう発展させればいいのかわかりません。

また、らせん構造では、「らせん状態は力学的エネルギーを蓄積でき、それを利用して様々な反応を起こすことが考えられ、したがって２重らせん構造のＤＮＡは化学的反応を起こす点で有利といえるから」と考えました。個人的にはこちらの考え方の方が正当な気がします。

しかし、文献を探してみたところ、全く探せず。
探し方が悪いのかもしれませんが、手詰まり状態で困っています。

どうかこの問について少しでも意見やアドバイスなどがあったらご回答ください。

回答No.5

serinagy · ベストアンサー

端的に言って2’のOHが存在することにより、RNAはDNAより遥かに化学的に不安定になっているからです。
例えばアルカリにするだけでRNAは分解してしまいます。
2’のOHと3’のリン酸が反応して環状のジエステルを形成してしまい、そこで切断されてしまうのです。

化学的に不安定ということは言い換えれば、化学的に反応性に富んでいるということもできます。
ですからセルフスプライシングに代表されるようにRNAはDNAと異なり酵素として働くこともできるのです。
RNAは自己複製と酵素反応という生命の二大特徴を持つ分子ですので、
生命の誕生はRNAであり、自己複製機能はより安定なDNAへ、酵素機能はより化学的多様性を持つタンパク質へ
と受け継がれていった結果、生命が誕生したと考えられているのです。

なおRNAが不安定であることはRNAがmRNAとして働ける理由でもあります。
mRNAが安定であれば遺伝子のスイッチのオフがなかなか働かなくなってしまいます。
不安定で速やかに分解されることにより遺伝子のスイッチのオンオフが有効になるのです。

お礼

ＲＮＡは裏方で遺伝子の発現制御などを
行っているんですね。
参考になりました。ご回答ありがとうございました。

回答No.4

alice_with_tak

糖とらせん構造以外に構成している塩基の違いによっても説明ができます。RNAはウラシル、DNAはチミンが存在するのですが、ウラシルは修飾と転移反応によりシトシンに変わってしまうみたいです。チミンはウラシルがメチル化されたものでこのような反応が起こらないです。しょっちゅうウラシルがシトシンに変わってしまうとGCしかない配列になってしまいますよね。参考までに考えてみてください。

お礼

なるほど～、塩基の種類も考える必要があるんですね。
糖の構造の違いだけ考えていました。
しょっちゅうそんな変化が起こっていたら
突然変異は数知れずになってしまうだろうし、それにより、生物存続の危機になってしまうかもしれませんね！

参考になりました。ありがとうございます。

回答No.3

overthisgraysky

これは予想になるのですが、、、

ＲＮＡにはＤＮＡにはない余分な水酸基がありますよね。
ＤＮＡの水酸基は全て結合に使われているのに対して、ＲＮＡの水酸基は何か別のものと反応できる可能性を残しています。
また、水酸基はエステル結合、グリコシド結合、水素結合など、生体内で起こるさまざまな結合に関わることが出来る反応性に富む構造です。

また、ＲＮＡは２重らせん構造をとることもできますが、この構造がＤＮＡのＢ型と違い、ＲＮＡの余分な水酸基のためにＡ型らせん構造をとりやすいそうです。
これが安定性に関わってるかどうかは分からないのですが、関わってる可能性はあると思います。

お礼

らせんには種類があるのですか！？
初めて知りました。
言われてみれば、
余分な水酸基については結合が関与しているという見方がありますね！

文献を見ているようで見ていないということに
ｏｖｅｒさんの投稿で気付きました。
目を覚まさせてくれてありがとうございます。

回答No.2

water-cooled

＞力学的エネルギーを蓄積でき、それを利用して様々な反応を
らせんということの意義は大きいと思いますが上記の表現はよくわかりません。

どんな遺伝子でも、同じらせん構造をしていて、同じように取り扱えるというのはそれだけで大きな利点だと思います。
二重ということも利点ですね。

お礼

ご指摘通り、エネルギーの蓄積は関係無いと気付きました。そんなに反応していたら、DNAはどうなってしまうんでしょうか（笑）

同じように扱える事が利点…全く思いつきませんでした。
新たな観点が出来ました。ありがとうございます！！

回答No.1

kexe

なぜＤＮＡが生物の情報を残す物質になったのか

ＤＮＡは２重らせん構造
ＲＮＡは・・・

この点をＵＶなどによる塩基の置換・変化、また欠失について
考えてみてください
変異や欠失してしまった塩基がもし大事な塩基だったとしたら？
ＤＮＡの場合は２重になっているために修復が
可能ですよね
ＲＮＡはどうでしょう？

お礼

早速の投稿、ありがとうございます。
専門家の意見、ありがたく頂戴します。

おっしゃるとおり、RNAは１本で存在するゆえに
修復機構がないと考えられます。
そうすると、２重のDNAが生き残りというか
生物情報を蓄える物質として、選択されたということに
なるかもしれません。

これをヒントにまた調べ直してみます。