Primero, para corregir un malentendido en la pregunta. El ADN no está compuesto de 4 aminoácidos , sino de 4 bases nitrogenadas. Los aminoácidos y las bases nitrogenadas son dos clases de moléculas muy diferentes: los aminoácidos son los componentes básicos de las proteínas, mientras que las bases nitrogenadas son componentes del ADN (y ARN).
Entonces, con eso fuera del camino, ¿qué tiene de especial / inusual las cuatro bases nitrogenadas que componen el ADN?
La respuesta es, curiosamente, no mucho.
Las bases nitrogenadas (o nucleótidos, para ser precisos, que son una combinación de una base nitrogenada con un azúcar fosfo-pentosa) vienen en dos familias: purinas, que incluyen adenina y guanina, y pirimidinas, que incluyen citosina y timina (que es reemplazada por Uracil en RNA).
Aquí hay algunos detalles característicos:
- Las purinas son una molécula más grande, mientras que las pirimidinas son una molécula más pequeña.
- En el ADN, cada “peldaño de la escalera de doble cadena” consiste en una purina y una pirimidina complementaria. A saber: la adenina siempre se combina con la timina y la guanina con citosina. Las purinas y las pirimidinas en una cadena forman un patrón que se repite como un par complementario con las correspondientes pirimidinas y purinas en la otra cadena.
- El emparejamiento correcto es causado debido a que cada molécula en el par tiene una distribución particular de cargas que coincide y complementa la distribución de la otra molécula; esto permite que el par forme un fuerte enlace de hidrógeno que estabilice cada “peldaño de la escalera de ADN”. Además, cuando está correctamente emparejado, la “longitud molecular” de cada par es esencialmente la misma, no así cuando los nucleótidos “incorrectos” intentan emparejarse. La combinación de ambos efectos hace que el ADN correctamente emparejado esté fuertemente unido (y por lo tanto estable) y tenga un tamaño uniforme entre hilos (y, por lo tanto, no tenga “dobleces”, “protuberancias” o “peldaños” separados).
Como puede ver, estas características son realmente críticas para el ensamblaje y conservación correctos del ADN funcional, pero cualquier otra molécula con las características apropiadas podría usarse para formar una macromolécula similar capaz de codificar y preservar la información. De hecho, se han usado experimentalmente [1].
De los 20 aminoácidos que uno ha sido menos estudiado y por qué?
TL; DR
No mucho es intrínsecamente peculiar o especial sobre esas 4 moléculas (o 5 si cuentas con Uracil). Sus dos propiedades especiales consisten en ser universalmente utilizado por todas las formas de vida en este mundo, y ser capaz de emparejarse para formar ADN estable.
Notas a pie de página
[1] Los químicos inventan nuevas letras para el alfabeto genético de la naturaleza
