Mutacja kontra rekombinacja
Skala zmian zachodzących w genomach w wyniku mutacji i rekombinacji jest główną różnicą między tymi dwoma procesami. Mutacja i rekombinacja to dwa procesy, które zmieniają genom w czasie. Chociaż oba procesy nie są ze sobą powiązane, nieustannie kształtują genom. Większość z tych zmian nie jest przekazywana następnemu pokoleniu, ale niektóre zmiany będą miały duży wpływ na potomstwo, determinując losy gatunku. Zmiany zachodzące w DNA w komórkach somatycznych zwykle nie są dziedziczne, podczas gdy zmiany zachodzące w DNA komórek zarodkowych mogą być dziedziczone. Ponadto, jeśli ta zmiana jest destrukcyjna, może dojść do znacznego uszkodzenia komórki, organu, organizmu, a nawet gatunku. Jeśli jest to konstruktywna zmiana, to ostatecznie może być korzystna dla gatunku.
Co to jest mutacja?
Mutację definiuje się jako zmiany na małą skalę w sekwencji nukleotydowej genomu, które nie są korygowane przez naprawę enzymów. Mutacje te mogą być zmianami pojedynczej zasady (mutacje punktowe), insercją lub delecją na małą skalę. Czynniki powodujące mutacje są znane jako mutageny. Najczęstsze mutageny to błędna replikacja, chemikalia i promieniowanie. Chemikalia i promieniowanie zmieniają strukturę nukleotydu i jeśli zmiana nie zostanie naprawiona, mutacja będzie trwała.
Istnieje kilka enzymów, które naprawiają te mutacje DNA, takie jak metyloguanina, metylotransferaza i polimeraza DNA III. Enzymy te będą skanować w poszukiwaniu błędów i uszkodzeń przed rozpoczęciem podziału komórki (przed replikacją) i po podziale komórki (po replikacji).
Mutacja w regionie kodującym (tj. regionach DNA, w których przechowywana jest sekwencja translacji białka) może być szkodliwa dla komórki, organu lub organizmu (mutacja punktowa w trzeciej zasadzie kodonu zwykle nie powoduje żadnych krzywda – cicha mutacja).
Np.: – anemia sierpowata to choroba spowodowana mutacją punktową.
Mutacje w niekodującym DNA są mniej prawdopodobne, aby wyrządzić jakąkolwiek szkodę, chociaż jeśli jest odziedziczona, może być szkodliwa, jeśli mutacja powoduje aktywację cichych genów.
Wiadomo, że mutacje insercyjne lub delecyjne przesuwają ramkę odczytu (mutacje przesunięcia ramki), co prowadzi do wadliwej syntezy białek, powodując śmiertelne choroby u ludzi.
Chociaż większość mutacji jest szkodliwa, istnieją mutacje, które są korzystne. Na przykład większość Europejczyków jest odporna na zakażenie wirusem HIV z powodu mutacji punktowej, która wystąpiła podczas ewolucji.
Co to jest rekombinacja?
Rekombinacja to proces zmian na dużą skalę w sekwencji nukleotydowej genomu, które zwykle nie są naprawiane przez mechanizmy naprawy uszkodzeń DNA. Istnieją dwa rodzaje rekombinacji, rekombinacja krzyżowa i nieskrzyżowana. Rekombinacja krzyżowa jest wynikiem wymiany fragmentów DNA chromosomów homologicznych poprzez utworzenie podwójnego połączenia wakacyjnego. Rekombinacja niekrzyżowana zachodzi poprzez zależne od syntezy przyłączanie nici, w którym nie zachodzi wymiana materiału genetycznego między chromosomami. Zamiast tego sekwencja jednego chromosomu jest kopiowana i wstawiana do przerwy w drugim chromosomie, a sekwencja chromosomu matrycowego pozostaje nienaruszona.
Rekombinacja może wystąpić w obrębie chromosomu, na ogół między dwiema siostrzanymi chromatydami (transpozycja).
Podczas mejozy w komórkach germinalnych, rekombinacja jest powszechnie obserwowanym procesem pomiędzy niehomologicznymi chromosomami. W komórkach somatycznych rekombinacja zachodzi między chromosomami homologicznymi.
Rekombinacja jest niezbędna podczas produkcji komórek B. Ponadto istnieje kilka systemów naprawczych, które wymagają rekombinacji.
Jaka jest różnica między mutacją a rekombinacją?
Zarówno mutacja, jak i rekombinacja to procesy, które zmieniają sekwencję nukleotydową genomu. Oba procesy powodują defekty w komórkach, narządach i organizmach, które mogą być śmiertelne. Oba procesy mogą być korzystne zarówno dla organizmów, jak i gatunków. Oba procesy są również niezbędnymi procesami podczas ewolucji. Istnieją jednak również pewne różnice między tymi dwoma procesami. Przyjrzyjmy się im.
Definicja Rekombinacji i Mutacji:
• Mutacja to proces, który zmienia sekwencję nukleotydową genomu na małą skalę, a zmiany te nie są korygowane przez naprawę enzymów.
• Rekombinacja to główny proces, który zmienia sekwencję nukleotydową genomu na dużą skalę, a zmiany te zwykle nie są naprawiane przez mechanizmy naprawy uszkodzeń DNA.
Typy:
• Mutacja – mutacja punktowa i mutacja przesunięcia ramki
• Rekombinacja – rekombinacja zwrotnicy i rekombinacja bez zwrotnicy
Przyczyny:
• Mutacja – Czynniki mutacji obejmują błędną replikację, chemikalia i promieniowanie.
• Rekombinacja – Rekombinacja to mechanizm kontrolowany przez enzymy.
Lokalizacja:
• Mutacja może wystąpić w losowych miejscach genomu.
• Rekombinacja jest zwykle zależna od lokalizacji.
Naprawa:
• Mutacje mogą być naprawiane przez systemy naprawcze w komórce.
• Rekombinacja jest czasem procesem naprawy.
Wystąpienie:
• Mutacje mogą się zdarzyć w każdej chwili.
• Rekombinacja następuje podczas podziału komórki.
Kopiowanie genów:
• Mutacja nie kopiuje genów.
• Rekombinacja może kopiować geny w genomie.
