¿Por qué y cómo es la síntesis de ADN mucho más rápida que la síntesis de ARN en bacterias?

No las llamaría hipótesis, pero la pregunta es intrigante y, como parece ser ignorada en la literatura, haré un par de sugerencias.

1. Quizá tenga algo que ver con el reconocimiento de las señales de terminación en relación con la presión selectiva por la velocidad en los dos procesos.

Quizás si la elongación de la cadena de ARN fuera más rápida, no sería capaz de responder a las señales de terminación independientes de rho que se cree que son bucles de tallo específicos en el ADN que hacen que la ARN polimerasa se detenga y se caiga del ADN. La polimerasa de ARN acelerada podría interrumpir los bucles en su lugar. El sistema de terminación para la replicación del ADN puede haber evolucionado para ser mucho más robusto y poder detener el alargamiento más rápido. (Nota: mi sugerencia de diferente 'robustez' en la terminación no se basa en ningún dato, es pura especulación).

Si esto fuera cierto, surgiría la pregunta de por qué la transcripción no ha desarrollado un sistema de terminación más eficiente junto con la evolución de una ARN polimerasa más inteligente. Quizás la respuesta aquí es que no hay presión selectiva para una transcripción más rápida (la tasa es claramente suficiente para satisfacer las necesidades de la célula), mientras que la tasa de replicación del ADN determina el tiempo entre las divisiones celulares y, por lo tanto, la tasa de crecimiento, que está sujeta a la presión selectiva.

2. Tal vez tenga algo que ver con la frecuencia de errores en relación con la presión selectiva por la velocidad en los dos procesos.

Primero, dejaré en claro que creo que el argumento de revisión en la pregunta es un poco engañoso. Si la tasa de replicación es 20 veces más rápida que la transcripción, el retroceso ocasional no tendrá mucho efecto en la diferencia general. Sin embargo, los errores y la revisión podrían estar involucrados en una explicación diferente.

La transcripción de ARN no tiene corrección de pruebas. La longitud de las transcripciones de ARN es tal que la célula puede tolerar los errores que se producen. Sin embargo, si se aumentara la velocidad de transcripción, es razonable esperar un aumento en la frecuencia de errores, lo que podría ser perjudicial. La tasa actual de transcripción puede ser una compensación entre eficiencia y precisión. Por supuesto, uno puede imaginar un sistema de corrección de pruebas para la transcripción evolucionando si fuera necesario, pero, como se discutió anteriormente, si la tasa de transcripción es adecuada, parecería que no hay presión selectiva para producir.

Esto se debe al hecho de que la ADN polimerasa realiza un proceso rápido que es de 1000 nu/s en comparación con la ARN polimerasa de 1000-2000 nu/min porque este proceso se realiza sin discriminación y también la ADN polimerasa tiene actividad de exonucleasa.