Mutageneza je postopek, pri katerem se mutacije namenoma uvedejo v celice ali gene, ki bodo povzročile gensko spremenjene gene ali organizme. Mutageneza se večinoma izvaja za uvajanje koristnih lastnosti za organizme. Trenutno se mutageneza uporablja tudi pri genskem zdravljenju za spreminjanje genov in v medicinske namene. Mutacije lahko uvedemo na dva glavna načina; Naključna mutageneza in mutageneza, usmerjena na spletno mesto. Naključna mutageneza je postopek uvajanja mutacij naključno. Nato izberite organizme, ki se mutirajo z izbirno metodo. Postopek je povsem naključen. Mutageneza, usmerjena na spletno mesto, je postopek, v katerem se mutacije na mesto, ki je specifično za posamezne lokacije, uvedejo na določena mesta v DNK ali na specifične nukleotide. Specifičnosti mutacij, usmerjenih na spletno mesto, zelo visoke. The ključna razlika med naključno in na mesto usmerjeno mutagenezo je način, po katerem se mutacija uvede. Naključna mutageneza uvede mutacije naključno, medtem ko so mutacije usmerjene na mesto posebej usmerjene na izbrana mesta genov.
1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je naključna mutageneza
3. Kaj je spletno usmerjena mutageneza
4. Podobnosti med naključno mutagenezo in mutagenezo usmerjeno na spletno mesto
5. Primerjava ob strani - naključna mutageneza in mutageneza, usmerjena na mesto, v tabeli
6. Povzetek
Naključna mutageneza se nanaša na postopek naključnega uvajanja mutacij v organizme in je zato nespecifična. Naključna mutageneza vključuje izpostavljenost organizma mutagenu za določen čas in izbiro mutantnih sort. Mutageni so lahko fizikalni mutageni, kot je UV sevanje, ali kemični mutageni, kot alkilirajoča sredstva. Ta metoda je najprimernejša za induciranje mutacij v mikroorganizmih, rastlinah in živalih.
Proces razvoja mikrobnih sevov pri proizvodnji antibiotikov temelji na naključni mutagenezi. Sevi, ki proizvajajo antibiotike, so izpostavljeni različnim mutagenom in nato preskusimo občutljivost seva na antibiotike. S tem lahko sklepamo o sevih, ki so razvili odpornost pred prvotnim sevom.
V kulturi rastlinskih tkiv se naključna mutageneza uporablja za vključitev različnih znakov v rastline. Rastline so izpostavljene mutagenom v fazi tvorjenja kalusa. V študijah na živalih se naključna mutageneza uporablja redko, čeprav se alkilirajoča sredstva uporabljajo za induciranje mutacij z naključno mutagenezo.
Pri izpostavljanju organizmov mutagenom je treba paziti na odmerek mutagena in obdobje izpostavljenosti mutagenom. Preveliki odmerki in obdobja izpostavljenosti lahko poškodujejo sam organizem. Zato je treba v nadzorovanih pogojih delati naključno mutagenezo.
Mesto usmerjena mutageneza je bolj specifičen postopek induciranja mutacij, kjer so bili osnovni analogi uporabljeni za ustvarjanje točkovnih mutacij. Ti osnovni analogi lahko povzročijo prehod adenin-timina v gvanin-citozin. Na ta način se inducira mutacija in je znana kot mesto usmerjena mutageneza, zato ima visoko specifičnost.
Slika 01: Spletno mesto Mutageneza
V zgodnjih tehnikah molekularne biologije je bila mutageneza, usmerjena na mesto, z baznimi analogi, izvedena z uporabo aminopurina za AT - GC prehode in nitrozoguanidina za prehodi GC v AT. Z uvedbo polimerazne verižne reakcije (PCR) in koncepta prajmov se trenutno na mestu usmerjena mutageneza inducira preko mutagenih oligonukleotidov. Ta metoda omogoča vstavljanje indeklov in točkovne mutacije na izbrani gen ali organizem. Po zaključku postopka mutageneze izberemo mutante s pomočjo posebnih poročevalcev ali markerjev.
Naključna mutageneza v primerjavi s spletnim mestom | |
Naključna mutageneza je postopek naključnega uvajanja mutacij in nato selekcije organizmov, ki se mutirajo z izbirno metodo. Postopek je povsem naključen. | Mutageneza, usmerjena na spletno mesto, je postopek, v katerem se mutacije uvedejo na mesto, ki je specifičen za določena mesta v DNK ali določene nukleotide. |
Mutacije so spremembe v zaporedju DNA v organizmu. Te so posledica neznane izpostavljenosti mutagenov. V mutagenezi so sorte mikroorganizmov, rastlin in živalskih celičnih kultur izpostavljene mutagenim in mutantna sorta je izbrana po zaključku prenosa genov. Odvisno od načina nastajanja mutacij so lahko naključne ali mutirane na mesto. Naključna mutageneza je postopek naključnega uvajanja mutacij, medtem ko mutageneza, usmerjena na mesto, je postopek, v katerem se mutacije uvedejo na mestu, specifično za določena mesta v DNK, ali za določene nukleotide. To je razlika med naključno mutagenezo in mutagenezo, usmerjeno na spletno mesto.
1. "Mutageneza (tehnika molekularne biologije)." Mutageneza (tehnika molekularne biologije) - pregled | Znanstvene teme. Na voljo tukaj
2.Sturtevant, Joy. "Site-usmerjena in naključna namerna mutageneza v glivih, ki so pomembna za medicino." Site-usmerjena in naključna namerna mutageneza v glivih, ki so pomembna za medicino | InTechOpen, InTech, 5. februarja 2013. Na voljo tukaj
1. „Spletna usmerjena mutageneza“ od Knbusbyja - lastno delo, (javna domena) prek Commons Wikimedia