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  • 1 # Mathemlogical

    因為……因為DNA雙鏈更穩定啊!

    RNA中連線不同鹼基的是核糖,而DNA中的是脫氧核糖。這兩種物質的化學性質,導致了RNA更容易被水解更不穩定,而DNA更加穩定。那麼,如果是負責儲存資訊的話,用RNA不如用DNA。就是這樣,雙鏈DNA成為了儲存資訊的載體,而RNA更多作為一個活性物質。打個比方,DNA像是厚實的銅版紙,RNA像是輕薄的草稿紙。銅版紙適合印成書放起來,有需要的時候才翻一下;草稿紙可以隨便一抓來就寫東西抄東西,用完就扔掉不心疼。

    這就是為什麼RNA一般以單鏈形式出現:要完成各種生化功能,RNA沒有必要形成雙鏈結構。雙鏈結構主要是為了複製出問題的時候可以有效修復,但RNA既然是生化功能的代行者,沒有複製的必要,所以也沒有必要形成雙鏈結構。生物體內的RNA主要分成三種:負責運送資訊的mRNA、負責轉運氨基酸的tRNA、核糖體中的rRNA。其餘還有一些參與生化功能和調控的小RNA。它們都不負責長久儲存資訊,所以雙鏈結構對它們沒有必要。

    (圖片來自維基百科)

    而RNA的單鏈結構實際上對於生化功能非常重要。正是因為它的單鏈結構,它可以像蛋白質一樣,摺疊成各種各樣的空間結構,從而起到生化催化的作用。當然,在摺疊過程中,RNA本身有可能在某些部分呈現雙鏈結構,但這只是極小部分的結構而已。也正是因為在生物中甚少擁有雙鏈RNA,所以當細胞自己探測到雙鏈RNA的存在時,有可能會引發免疫反應,因為雙鏈RNA在這種情況下一般意味著雙鏈RNA病毒的存在,需要迎頭痛擊。

    說句題外話,正是因為RNA自身同時可以儲存資訊以及完成某些生化反應,有些科學家認為,在生命出現的早期,實際上是RNA一統江湖。第一個出現的可以自我複製的生物分子,可能就是RNA,它同時儲存了遺傳資訊,而且負責從外界汲取能量來複制自身。可以說,當時RNA同時身兼DNA和蛋白質的職責。但是,後來出現了DNA和蛋白質,DNA儲存資訊的穩定性比RNA更好,而蛋白質在生化反應上的靈活性又比RNA更好,所以RNA的這兩個職責逐漸被DNA和蛋白質取代,它也就變成了現在這樣主要負責傳遞資訊的生物大分子了,而唯一保留了RNA的生化功能的,就只有核糖體這樣高度保守的結構了。這又被稱為RNA世界假說。

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