學過一點生物的人都知道，DNA中有四種鹼基（A、T、G、C），RNA中也有四種鹼基（A、U、G、C）。不知道有多少人想過，這個在DNA中用T代替U的做法，對生物體有何意義，又要付出多大代價。
或許有人會說，不就是加上個甲基嗎，這算什麼代價？呵呵，這個甲基加的可不容易，真心算得上「代價巨大」。
先讓我們看看怎麼加上這個甲基吧。生物體先要將UDP還原成dUDP，這一步的消耗對四種鹼基都是一樣的，不算額外花費。如果要用dUTP合成DNA的話，隨便找個激酶（核苷二磷酸激酶特異性很低），花費一個高能鍵就可以了。但如果要加上那個甲基，必須先把dUDP水解成dUMP，因為那個催化尿嘧啶甲基化的酶（胸腺嘧啶核苷酸合成酶）只能以dUMP為底物。所以，先要浪費掉一個高能鍵，才能去進行甲基化。而且，酶催化dUMP甲基化的時候，還要消耗一個甲叉四氫葉酸。甲基不能自己到處跑，必須有個載體才行。這個載體（四氫葉酸），在把甲基轉出去之後就變成了二氫葉酸，必須由一個酶（二氫葉酸還原酶）催化再生，才能再去轉移下一個甲基。這個再生過程要消耗一個NADPH，相當於2.5個高能鍵。有了dTMP，再花費2個高能鍵把它變成dTTP，就終於可以去合成DNA了。
所以，這個甲基化過程，即使不計算原材料（甲基）的消耗，光能耗就高達3.5個高能鍵。3.5個高能鍵不多嗎？想一想，運動的時候，骨骼肌高速酵解，每個葡萄糖能產生多少高能鍵？只有2個。再想想，人體基因組有多少億鹼基對？這只是一個細胞的消耗，一個生物體有多少細胞需要進行DNA複製？這種額外的能量消耗，自然界中的所有生物（除了能量過剩，整天想著減肥的人類）都承受不起，額外的消耗如果沒有收益，就必然會被無情的自然選擇淘汰。
合成胸腺嘧啶的能耗不低，但這並不是唯一的代價。增加一條額外的代謝途徑也是代價。這不但要進化出額外的酶，與原有途徑無縫銜接，還要防止可能出現的不利情況。比如說，那個二氫葉酸還原酶，就是一個活靶子，經常被各種針對。葉酸類似物如氨基蝶呤、氨甲蝶呤等，能與二氫葉酸還原酶不可逆結合，抑制甲基的轉移；一種抗菌增效劑甲氧苄啶(TMP)也是因為結構與二氫葉酸類似，所以才能抑制細菌二氫葉酸還原酶，起到抗菌增效作用。
既然合成胸腺嘧啶的代價這麼大，那麼好處在哪裡呢？就是提高遺傳信息傳遞的忠實性了。簡單地說，如果DNA中也用U，那麼就很容易在DNA複製、傳遞過程中出錯，這種錯誤出現的機率不大，但如果一代一代地積累起來，就會使DNA變得面目全非。
出錯的原理涉及到鹼基的穩定性和細胞的修復機制。簡單地說，核酸中的鹼基都會緩慢地發生變化，比如自發脫氨。這就是一種自發突變，沒法預防。好在頻率不高，發現以後及時修復就可以了，細胞裡有一些酶負責這個工作。構成DNA的四種鹼基中，有三種即使發生突變也很容易修復，但另外一種，一旦脫氨就很麻煩，根本沒有酶可以修復。是哪一種呢？就是那個——胞嘧啶。沒錯，不是尿嘧啶，尿嘧啶沒有氨基，根本不會脫氨，穩定著呢。但是胞嘧啶會脫氨呀，而且，重點是它脫氨以後會變成尿嘧啶。這樣一來，如果看到一個尿嘧啶，完全無法判斷它究竟是本來就是尿嘧啶，還是胞嘧啶變的。所以，生物體在合成DNA的時候，就乾脆用胸腺嘧啶代替尿嘧啶，這樣就可以與胞嘧啶脫氨生成的尿嘧啶區分開。然後，將DNA中出現的所有尿嘧啶全都修復成胞嘧啶就行了。
那麼，RNA為什麼可以用尿嘧啶呢？因為RNA和DNA是不同的，RNA是一次性的臨時物品，不像DNA，一代傳一代，永遠不會丟棄，像個傳家寶一樣。RNA分子小，使用時間短，出現脫氨的機率本來就很小，即使出了錯誤，也就合成幾個錯誤的蛋白而已，很快這個RNA就降解了，新合成的RNA還是正確的。也就是說，突變不會積累，不會遺傳，所以RNA是不用修復的，可以採用「廉價」的尿嘧啶。