Mutáció vs rekombináció
A mutáció és a rekombináció következtében a genomokban bekövetkező változás mértéke a legfontosabb különbség e két folyamat között. A mutáció és a rekombináció az a két folyamat, amely idővel megváltoztatja a genomot. Bár mindkét folyamat nem kapcsolódik egymáshoz, folyamatosan alakítják a genomot. Ezeknek a változásoknak a többsége nem kerül át a következő generációra, de néhány változás nagy hatással lesz az utódokra, ha meghatározza a faj sorsát. A szomatikus sejtekben előforduló DNS változásai általában nem örökletesek, míg a csíravonal sejtjeiben előforduló DNS öröklődhet. Továbbá, ha ez a változás romboló, akkor jelentős károkat okozhat a sejtnek, szervnek, organizmusnak vagy akár a fajnak is. Ha ez konstruktív változás, akkor végső soron előnyös lehet a faj számára.
Mi a mutáció?
A mutációt a genom nukleotidszekvenciájának kis léptékű változásaként definiálják, és a változásokat nem korrigálják az enzimek javítása. Ezek a mutációk lehetnek egyetlen bázis változásai (pontmutációk), kis léptékű inszerció vagy deléció. A mutációt okozó szerek mutagének. A leggyakoribb mutagének a hibás replikáció, a vegyi anyagok és a sugárzás. A vegyi anyagok és a sugárzás megváltoztatja a nukleotid szerkezetét, és ha a változást nem javítják meg, akkor a mutáció állandó marad.
Számos enzim javítja a DNS ezen mutációit, például metil-guanin, metil-transzferáz és DNS-polimeráz III. Ezek az enzimek a sejtosztódás megkezdése előtt (pre-replikatív) és a sejtosztódás után (post-replikatív) vizsgálják meg a hibákat és sérüléseket.
A kódoló régió mutációja (azaz a DNS azon régiói, ahol a fehérje transzlációs szekvencia tárolódik) káros lehet a sejtre, szervre vagy organizmusra (a kodon harmadik bázisában lévő pontmutáció általában nem okoz kárt - néma mutáció).
Pl.: - a sarlósejtes vérszegénység egy pontmutáció okozta betegség.
A nem kódoló DNS mutációi ritkábban okoznak kárt, bár ha öröklődik, káros lehet, ha a mutáció a néma gének aktiválódását okozza.
A beillesztési vagy deléciós mutációkról ismert, hogy elmozdítják az olvasási keretet (frame-shift mutációk), ami hibás fehérjeszintézishez vezet, ami halálos betegségeket okoz az emberekben.
Bár a legtöbb mutáció káros, vannak olyan mutációk, amelyek előnyösek. Például az európaiak többsége rezisztens a HIV-fertőzéssel szemben, mivel az evolúció során pontmutáció következett be.
Mi az a rekombináció?
A rekombináció a genom nukleotidszekvenciájának nagymértékű változásainak folyamata, amelyeket általában nem korrigálnak a DNS károsodását helyreállító mechanizmusok. A rekombinációknak két típusa van, a crossover és a nem crossover rekombináció. A keresztező rekombináció a homológ kromoszómák DNS-fragmenseinek kettős üdülési csomópont kialakításával történő kicserélésének eredménye. A nem keresztezett rekombináció szintézisfüggő szálak lágyításával történik, ahol a kromoszómák között nem történik genetikai anyagcsere. Ehelyett az egyik kromoszóma szekvenciáját átmásolják és beillesztik a másik kromoszóma résébe, és a templát kromoszóma szekvenciája sértetlen marad.
Rekombináció történhet a kromoszómán belül, általában a két testvérkromatid között (transzpozíció).
A csíra sejtekben lévő meiózis során a rekombináció gyakran megfigyelt folyamat a nem homológ kromoszómák között. Szomatikus sejtekben a rekombináció boldogságot mutat a homológ kromoszómák között.
A rekombináció elengedhetetlen a B-sejtek termelése során. Emellett vannak olyan javítási rendszerek, amelyek rekombinációt tartalmaznak.
Mi a különbség a mutáció és a rekombináció között?
A mutáció és a rekombináció egyaránt olyan folyamat, amely megváltoztatja a genom nukleotidszekvenciáját. Mindkét folyamat hibákat okoz a sejtekben, szervekben és organizmusokban, amelyek halálosak lehetnek. Mindkét folyamat előnyös lehet az élőlényeknek és a fajoknak egyaránt. Ezenkívül mindkét folyamat elengedhetetlen folyamat az evolúció során. Van azonban néhány különbség is a két folyamat között. Vessünk egy pillantást rájuk.
• Rekombináció és mutáció meghatározása:
• A mutáció olyan folyamat, amely kis mértékben megváltoztatja a genom nukleotidszekvenciáját, és a változásokat nem korrigálja az enzimek javítása.
• A rekombináció az a fő folyamat, amely nagymértékben megváltoztatja a genom nukleotidszekvenciáját, és a változásokat általában nem korrigálják a DNS károsodását helyreállító mechanizmusok.
• Típusok:
• Mutáció - pontmutáció és frame-shift mutáció
• Rekombináció - crossover rekombináció és nem crossover rekombináció
• Okoz:
• Mutáció - A mutáció tényezői közé tartozik a hibás replikáció, a vegyi anyagok és a sugárzás.
• Rekombináció - A rekombináció egy enzim által vezérelt mechanizmus.
• Helyszín:
• A mutáció a genom véletlen helyein fordulhat elő.
• A rekombináció általában helyspecifikus.
• Javítás:
• A mutációt a cellában lévő javító rendszerek javíthatják.
• A rekombináció néha javítási folyamat.
• Előfordulás:
• A mutációk bármikor megtörténhetnek.
• A rekombináció a sejtosztódás során következik be.
• gének másolása:
• A mutáció nem másolja a géneket.
• A rekombináció géneket másolhat a genomban.
Képek jóvoltából: Pontmutációk és Thomas Hunt Morgan illusztrációja az átkelésről (1916) a Wikicommons (Public Domain) útján
