1 效率问题。你可以把RNA和DNA想成内存和硬盘的关系。内存快,但是不能长时间保存数据,用完很快可以擦掉重用。硬盘稳定存储量大。DNA是一种很稳定的结构,比RNA稳定得多,所以能够成为存储基因的主要载体。缺点就是慢,每次要解开。用来合成蛋白质的核糖体只能塞进小段RNA,所以即使用超长链RNA作为主要遗传物质,还是要先从RNA上面复制出mRNA的片段的。而如果用长链DNA复制mRNA,那么一段a可以复制出几百条RNA,这样效率就上去了。而且,RNA的不稳定性也是有用的。用完就被分解掉,不会影响后面的表达。你想,如果RNA一直存在那里合成蛋白质,一个细胞分裂周期只要几十分钟,你把分裂时期分开细胞的蛋白质生产活动保留到正常周期那不是乱套了?
2 就是DNA的表达,需要一个调控。大部分基因在细胞里面是不表达的,除了顾家基因外只表达剩下的小部分基因,这样才能带来每个细胞的不同和分化。而控制基因是否表达,一个最重要的方式,就在于控制能否把d转录为RNA,每次转录多少,这比d里面拥有多个基因拷贝要更精细、更容易控制,更容易有多种逻辑。比如说我可以用一个激素来控制某个d是否打开,然后用这个d转录的RNA制备的蛋白质来控制另外基因是否打开,如此等等。比如我可以控制在发热的情况下分泌热休克蛋白,正常温度就不必分泌;怀孕的时候抑制免疫;根据昼夜周期决定是否分泌激素来启动发情,等等。
3 如果你有一种办法,可以让RNA像DNA一样稳定还可以调控mRNA的转录,还有一个问题,越复杂的生物DNA越多,以大多数生物的遗传信息量,存在的DNA或者RNA数量会非常大,你如果冲过果冻或者米粉就知道,最低只要有千分之一以下质量的长链分子,水就会凝固成半固体。生物解决这种问题的办法就是细胞核,平时把DNA用蛋白质包起来成为稳定的半固体,关在细胞核里面,这样就不会让细胞核以外的细胞液凝固了。只有简单的细菌才没有细胞核。你把DNA换成RNA,问题是一样的。为了细胞不凝固,长链RNA一样平时要锁起来,需要时解开。
RNA的存在和这种工厂和消费者中间的流通环节非常想。乍看起来费事了,其实省事了。
1,RNA起到了缓冲的作用:向上吸纳工厂的产品,向下吸纳消费者的购买需求,使得整个社会对商品的冗余容忍度更高,而冗余是没法避免的。相应的,DNA如果直接合成很多蛋白,又必须冗余的话,会造成极大的浪费。合成蛋白是很消耗能量的。
2,RNA起到了调度的作用:工厂太不灵活了,可是代理商这帮销售很灵活,可以随时根据市场的变化改变策略。DNA是很稳定的很呆板的,而RNA非常的灵活,和销售一个属性。
3,RNA起到了级联放大的作用:工厂只有一家,可消费者可能有几百万人,一家工厂给这么多人供货怎么忙得过来呢,还是要依靠代理商。RNA数量比DNA多很多,而蛋白数量又比RNA多很多所不同的是,这个社会总会有很多人出生,他们总要有工作,不然社会就崩溃了,所以要有很多行业吸收这些能力千差万别的人。而细胞里是很高效的,不必要的能量一点也不浪费,每个能量都要被精确计算。
我就简单的说一说,如果一个过程出现了一个中间步骤,那我们不妨假设这个步骤是有意义的,那么这个意义主要可能是下面几方面提高效率 假设你有消息要告诉一千个人,而你声音很小只能一个个告诉,那么你是选择告诉一千次还是发展一些下线呢?RNA就是一个提升速率的下线,这也是生物体中常见的级连反应,在有的信号通路中甚至会出现激酶,激酶的激酶,激酶的激酶的激酶,就是一样道理进行调控 这个别的答主讲的就比较详细,蛋白合成与否,合成多少,何时开始,何时停止,通过一个中间分子的存在,调控就会更方便一些,也有更多调控的方法保险措施 mRNA的修饰可以在一定程度上减少DNA突变造成的影响,而这个中间分子的存在也使某些DNA自身的防护措施成为可能。





