Mengapa timin ada dalam DNA bukan Urasil?

Glikosilase DNA urasil, secara khusus mengeluarkan urasil dari DNA yang dihasilkan dari deaminasi sitosin spontan. Sel mutan yang kekurangan enzim ini memiliki tingkat mutasi G≡C ke A꞊T yang tinggi. Glikosilase ini tidak menghilangkan residu urasil dari RNA atau residu timin dari DNA. Kapasitas untuk membedakan timin dari urasil, produk dari deaminasi sitosin yang diperlukan untuk perbaikan selektif yang terakhir mungkin menjadi salah satu alasan mengapa DNA berevolusi untuk mengandung timin daripada urasil.

Jika DNA biasanya mengandung urasil, pengenalan urasil akibat deaminasi sitosin akan lebih sulit, dan urasil yang tidak diperbaiki akan menyebabkan perubahan urutan permanen karena dipasangkan dengan adenin selama replikasi. Deaminasi sitosin secara bertahap akan menyebabkan penurunan pasangan basa G≡C dan peningkatan pasangan basa A꞊U dalam DNA dari semua sel. Selama ribuan tahun, deaminasi sitosin bisa menghilangkan pasangan basa G≡C dan kode genetik yang bergantung padanya. Menetapkan timin sebagai salah satu dari empat basa dalam DNA mungkin merupakan salah satu yang penting titik balik dalam evolusi, memungkinkan penyimpanan informasi genetik jangka panjang menjadi mungkin.

Uracil dan Timin adalah kerabat yang sangat dekat sehubungan dengan struktur molekul mereka yang berbeda hanya dalam kelompok metil. Dalam perspektif evolusi sekarang diterima dengan baik bahwa molekul RNA berevolusi menjadi DNA. ketika kehidupan dimulai maka itu harus tidak stabil dan memproses kecenderungan untuk menjadi sangat dinamis sehubungan dengan agregasi molekuler, pasangan basa dll. ini membantu untuk memiliki keanekaragaman hayati dalam waktu yang relatif singkat dan varian terbaik di mana yang dipilih. jika ini tidak terjadi, kehidupan mungkin telah dimulai dengan keanekaragaman yang sangat terbatas dan akhirnya punah hanya karena diversifikasi terlalu kecil untuk dipertahankan dalam lingkungan selektif alami yang ketat.

Namun, ketika berevolusi organisme primitif di mana jauh lebih sedikit energi efisien dan tidak stabil. itu menjadi kebutuhan yang kuat untuk mengubah organisme ini menjadi lebih stabil dan hemat energi. ini dicapai dengan substitusi sederhana DNA sebagai bahan genetik dan menjadikan RNA hanya sebagai perantara. untuk mencapai tujuan ini urasil bermasalah karena dapat berpasangan dengan dirinya sendiri dan banyak basa lainnya. Jika dimasukkan ke dalam DNA, ini akan membuat kesalahan DNA menjadi rentan. alasan perilaku urasil ini adalah kebebasannya sehubungan dengan faktor sterik dan hidrofilisitas.

menambahkan gugus metil di posisi 5 urasil mengatasi masalah ini. ini memungkinkan suatu organisme untuk menyimpan informasi genetiknya dalam salinan bebsa yang menambah redundansi dan stabilitas informasi genetik. DNA masih dapat bermutasi untuk membentuk varian tetapi dengan cara yang lebih terkontrol untuk mempertahankan evolusi.

Tinggalkan Balasan