Razlika med mutacijo in rekombinacijo

Mutacija proti rekombinaciji
 

Lestvica sprememb, ki se pojavijo v genoma zaradi mutacije in rekombinacije, je glavna razlika med tema dvema procesoma. Mutacija in rekombinacija sta dva procesa, ki sčasoma spreminjata genom. Čeprav sta oba procesa nepovezana, genom stalno oblikujeta. Večina teh sprememb se ne prenese na naslednje generacije, vendar bodo nekatere spremembe z določitvijo usode vrste močno vplivale na potomce. Spremembe, ki se zgodijo z DNK v somatskih celicah, običajno niso dedne, medtem ko so spremembe, ki se zgodijo z DNK v zarodnih celicah, lahko podedovane. Če je ta sprememba uničujoča, potem lahko pride do pomembne škode za celico, organ, organizem ali celo za vrsto. Če gre za konstruktivno spremembo, potem lahko končno koristi vrstam.

Kaj je mutacija?

Mutacija je opredeljena kot majhne spremembe v nukleotidnem zaporedju genoma in sprememb ne popravimo s popravljanjem encimov. Te mutacije so lahko enotne osnovne spremembe (točkovne mutacije), vstavljanje ali brisanje v majhnem obsegu. Povzročitelji mutacije so znani kot mutageni. Najpogostejši mutageni so napačno razmnoževanje, kemikalije in sevanje. Kemikalije in sevanje spremenijo strukturo nukleotida in če sprememb ne popravimo, bo mutacija trajna.

Obstaja več encimov, ki popravljajo te mutacije DNA, kot so metil gvanin, metil transferaza in DNK polimeraza III. Ti encimi bodo pregledali napake in poškodbe pred začetkom delitve celice (predreplikativno) in po delitvi celice (postreplikativno).

Mutacija v kodirnem območju (to je v regijah DNK, kjer je shranjeno zaporedje prevajanja beljakovin) je lahko škodljiva za celico, organ ali organizem (točkovna mutacija v tretji bazi kodona običajno ne povzroči škode - tiha mutacija).

Npr .: - anemija srpastih celic je bolezen, ki jo povzroči točkovna mutacija.

Mutacije v nekodirajoči DNK manj verjetno povzročijo škodo, čeprav je, če je podedovana, lahko škodljiva, če mutacija povzroči aktiviranje tihih genov.

Znano je, da vstavitve ali izbrisne mutacije premikajo bralni okvir (mutacije okvirnih premikov) kar vodi do pomanjkljive sinteze beljakovin, ki povzroča smrtonosne bolezni pri ljudeh.

Čeprav je večina mutacij škodljivih, so nekatere mutacije koristne. Na primer, večina Evropejcev je odporna na okužbo z virusom HIV zaradi točkovnih mutacij, ki so se zgodile med evolucijo.

Kaj je rekombinacija?

Rekombinacija je postopek obsežnih sprememb nukleotidnega zaporedja genoma in ki so ponavadi se ne popravijo z mehanizmi za popravilo poškodb DNK. Obstajata dve vrsti rekombinacij, crossover in non-crossover rekombinacija. Crossover rekombinacija je posledica izmenjave fragmentov DNK homolognih kromosomov z oblikovanjem dvojnega prazničnega stičišča. Nesrečna rekombinacija nastane s sintezo odvisno žarjenje pramenov, kjer ne pride do izmenjave genskega materiala med kromosomi. Namesto tega zaporedje enega kromosoma kopiramo in vstavimo v vrzel v drugem kromosomu in zaporedje kromosoma predloge ostane nedotaknjeno.

Rekombinacija se lahko zgodi znotraj kromosoma, na splošno med dvema sestrskima kromatidama (transpozicija).

Med mejozo v zarodnih celicah je rekombinacija pogosto opažen proces med nehomolognimi kromosomi. V somatskih celicah pride do rekombinacije med homolognimi kromosomi.

Rekombinacija je nujna med proizvodnjo celic B. Obstaja tudi nekaj sistemov za popravilo, ki vključujejo rekombinacijo.

Kakšna je razlika med mutacijo in rekombinacijo?

Mutacija in rekombinacija sta procesa, ki spreminjata nukleotidno zaporedje genoma. Oba procesa povzročata okvare v celicah, organih in organizmih, kar je lahko smrtonosno. Oba procesa sta lahko koristna tako za organizme kot za vrste. Tudi oba procesa sta bistvena procesa med evolucijo. Vendar pa obstaja tudi nekaj razlik med obema procesoma. Oglejmo si jih.

• Opredelitev rekombinacije in mutacije:

• Mutacija je postopek, ki v majhnem obsegu spremeni nukleotidno zaporedje genoma in sprememb ne popravi s popravljanjem encimov.

• Rekombinacija je glavni postopek, ki v velikem obsegu spremeni nukleotidno zaporedje genoma in sprememb ponavadi ne popravi mehanizem za popravilo poškodb DNA..

• Vrste:

• Mutacija - točkovna mutacija in mutacija v okvirju

• Rekombinacija - navzkrižna rekombinacija in neprekrižna rekombinacija

• Vzroki:

• mutacija - povzročitelji mutacije vključujejo napačno razmnoževanje, kemikalije in sevanje.

• Rekombinacija - Rekombinacija je encimsko nadzorovan mehanizem.

• Lokacija:

• Mutacija se lahko pojavi na naključnih mestih genoma.

• Rekombinacija je običajno določena glede na lokacijo.

• Popravilo:

• Mutacijo lahko popravijo sistemi za popravilo v celici.

• Rekombinacija je včasih postopek popravila.

• Potek:

• Mutacije se lahko zgodijo kadarkoli.

• Med delitvijo celic pride do rekombinacije.

• Kopiranje genov:

• Mutacija ne kopira genov.

• Rekombinacija lahko kopira gene v genom.

Vljudnost slik: točkovne mutacije in ponazoritev Thomasa Hunta Morgana o prestopu (1916) prek Wikicommonsa (Public Domain)