为什么rna不能形成双链结构替代dna成为遗传物质,rna双链结构有哪些

为什么RNA不能形成双链结构替代DNA成为遗传物质?

答：

其实这个问题比较复杂，水平有限只能简要回答。首先要说的是RNA是能形成双链结构的，比如虽然是单链结构但自身可以形成稳定配对的转运RNA。但RNA不能形成DNA那样长且稳定的双链，所以无法替代DNA形成细胞生物的遗传物质。

DNA（脱氧核糖核酸）与RNA（核糖核酸）的化学性质十分相似，区别只在于DNA多了一个”脱氧“，如下图所示，二者的区别在于圈出的2'位。

虽然看起来差别不大，但如果RNA形成双链，2'位上多出来的氧原子会在双链内部互相挤压，导致其空间结构不稳定，容易解链。此外，RNA多出的-OH具有较高的反应活性，容易断链，因而不能像DNA那样形成长且稳定的双螺旋结构。

对细胞生物来说，其遗传物质必须包含形成一个或各种细胞所需的全部信息，而且必须具有一定的稳定性，才能保证下一代细胞可以正常进行各项生理活动。RNA不能形成长而稳定的双链结构，单链结构又不够稳定，因而不是遗传物质的好选择。不过，很多病毒是用RNA作为遗传物质的，因为病毒并不具有细胞结构，而是依靠宿主细胞进行生命活动。RNA容易突变的特性反而给了病毒更多的变异机会，以此筛选出更适合的变种来侵染更多细胞。

参考资料:

[1] 为什么 DNA 能形成双螺旋结构（并成为主要的遗传物质）而 RNA 不能？

[2] Rana, T. Illuminating the silence: understanding the structure and function of small RNAs. Nat Rev Mol Cell Biol8, 23–36 (2007).

by fiufiu