Razlika med poškodbami DNA in mutacijo

Ključna razlika - poškodba DNK v primerjavi z mutacijo
 

DNK nosi genetske informacije vsake celice. Shranjeni so z informacijami o dednosti, ki naj bi se prenašale iz ene generacije na drugo. Genske informacije se skrivajo znotraj molekul DNK v obliki natančnih nukleotidnih zaporedij. Obstaja več milijard nukleotidov in so razvrščeni v skupine, imenovane geni. Geni so kodirani z navodili, da so vsi proteini in drugi materiali ključni za rast, razvoj in presnovo organizma. Število in natančen vrstni red nukleotidov v DNK določata lastnosti vsakega organizma. Zato sta ohranjanje celovitosti in stabilnosti DNK življenjsko pomembna. Vendar se DNK nenehno spreminja zaradi različnih dejavnikov, vključno z notranjim in okoljskim poreklom. Poškodbe in mutacije DNK so take spremembe, ki se zgodijo v DNK. Poškodba DNK se imenuje lom ali sprememba fizikalne ali kemične strukture DNK. Mutacija je opredeljena kot bazične spremembe v zaporedju DNK. Ključna razlika med poškodbo DNK in mutacijo je v tem Poškodbe DNK je mogoče pravilno popraviti z encimi, medtem ko mutacije ne morejo prepoznati in popraviti z encimi.

VSEBINA
1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je poškodba DNK
3. Kaj je mutacija
4. Primerjava ob strani - poškodba DNK v primerjavi z mutacijo
5. Povzetek

Kaj je poškodba DNK?

Poškodba DNK je nepravilnost fizične in / ali kemične strukture DNK. Zaradi poškodbe DNK njegova struktura odstopa od običajne strukture. Poškodbe DNK se večinoma pojavijo med podvajanjem DNK. Med dodajanjem napačnega nukleotida se zgodi vsakih 10⁸ osnovni pari. Vendar se 99% napak popravi med lektoriranjem encimov DNA polimeraze. Preostalih 1% ne bo popravljenih in bo kot mutacija posredovano naslednji generaciji.

Poškodbe DNK se lahko zgodijo zaradi vnosa nelegitimnih baz med podvajanjem, razmaščevanja ali drugih sprememb baz, izgube baze iz hrbtenice DNK, kar ima za posledico abasična mesta, enojne prelome, dvojne prelome, tvorbo pirimidinskih dimerjev, intra in interstrand zamreženje itd. Te poškodbe DNK nenehno popravljajo številni mehanizmi popravljanja DNK v celicah. Vključujejo popravljanje bazne ekscizije, popravilo nukleotidne ekscizije, popravilo neusklajenosti, homologno končno spajanje ali nehomologno končno spajanje itd..

Razlogov za poškodbe DNK je več. Napake v podvajanju DNK povzročijo poškodbe DNK. DNK se lahko poškoduje zaradi izpostavljenosti UV svetlobi, strupenim kemikalijam, ionizirajočemu sevanju, rentgenom, proti tumorskim zdravilom in škodljivim celičnim stranskim produktom (kisikovi radikali, alkilirajoča sredstva).

Slika 01: Poškodba DNK zaradi UV sevanja

Kaj je mutacija?

Mutacija je sprememba osnovnega zaporedja DNK. Encimi ne prepoznajo napak v DNK, kadar se pojavijo na obeh sklopih. Če se osnovne spremembe v obeh pramenih zgodijo v obliki mutacij, jih encimi ne morejo popraviti. Zato se mutacije prenašajo na podvajajoče se genome in prenašajo na naslednje generacije, pri čemer nastajajo različni fenotipi. Mutirani geni povzročajo različna zaporedja aminokislin, ki proizvajajo napačne beljakovinske izdelke.

Mutacije lahko nastanejo zaradi endogenih ali eksogenih virov, kot so neuspeh popravljalnih mehanizmov, napake rekombinacije in podvajanja DNK, oksidativni stres, strupene kemikalije, rentgenski žarki, UV svetloba itd. Med podvajanjem se mutacije pojavijo s hitrostjo ene mutacije v vsaki 10 milijard osnovnih parov, ki se podvajajo.

Rezultati mutacij so lahko pozitivni (koristni), negativni (škodljivi) in nevtralni. Mutacije so v različnih vrstah, kot so točkovne mutacije, mutiranje v okviru zaslona, ​​mutacije z napako, tihe mutacije in nesmiselne mutacije.

Slika 02: Mutacija s pomočjo UV

Kakšna je razlika med poškodbo DNK in mutacijo?

Poškodba DNK v primerjavi z mutacijo
Poškodba DNK je vsaka sprememba, kot je prelom ali sprememba, ki uvede odstopanje od običajne dvojne vijačne strukture.	Mutacija je dedna okvara DNK, ki lahko povzroči variacijo genotipa.
Primerljivost
Poškodbe DNK lahko pravilno saniramo z encimi.	Mutacije ne morejo popraviti encimi.
Heritabilnost
Ker škodo poravnajo encimi, se te ne prenesejo na naslednje generacije	Prenašajo se na uspešne generacije.
Med podvajanjem
Poškodbe DNK se večinoma zgodijo med replikacijo v novo sintetizirajočem nizu.	Mutacije se dogajajo večinoma med podvajanjem, ko je izbrana napačna predloga in sta oba sklopa spremenjena.

Povzetek - Poškodba DNK v primerjavi z mutacijo

Poškodba in mutacija DNA sta dve vrsti napak v strukturi DNK. Poškodba DNK je vsaka sprememba v kemijski ali fizikalni strukturi DNK, ki jo pretvori v spremenjeno molekulo DNK kot originalna molekula DNK. Te spremembe encimi hitro zasledijo in popravijo, preden se pretvorijo v dedno spremembo, imenovano mutacija. Mutacija je dedna sprememba osnovnega zaporedja DNK. Encimi jih običajno ne prepoznajo in jih popravijo. Mutacije vodijo do nezaželenih beljakovinskih produktov in različnih fenotipov. To je razlika med poškodbo DNK in mutacijo.
Referenca:
1. Suzanne Clancy. "Poškodba in popravilo DNK: mehanizmi za ohranjanje integritete DNK." Novice o naravi Nature Publishing Group, 2008. Splet. 11. marec 2017
2. Lošč, Harvey. "Poškodba in popravljanje DNK in njihova vloga v rakotvornosti." Molekularna biologija. 4. izdaja. Ameriška nacionalna medicinska knjižnica, 1. januarja 1970. Splet. 12. marec 2017
3. Čakrarov, Stojan, Rumena Petkova, George Ch Russev in Nikolaj Želev. "Poškodba in mutacija DNK. Vrste poškodb DNK. " BioDiscovery. Dundee Science Press, 23. februarja 2014. Splet. 13. marec 2017

Vljudnost slik:
1. "Neposredna poškodba DNK" De Gerriet41 - Trabajo propio (Dominio público) prek Commons Wikimedia 
2. "DNA mutacija UV", ki jo je napisal NASA / David Herring - NASA, (javno področje) prek Commons Wikimedia