Różnica między mutacją a rekombinacją

Mutacja kontra rekombinacja
 

Skala zmian zachodzących w genomach z powodu mutacji i rekombinacji jest główną różnicą między tymi dwoma procesami. Mutacja i rekombinacja to dwa procesy, które z czasem zmieniają genom. Mimo że oba procesy nie są ze sobą powiązane, nieustannie kształtują genom. Większość tych zmian nie jest przekazywana następnemu pokoleniu, ale niektóre zmiany będą miały duży wpływ na potomstwo, określając los gatunku. Zmiany zachodzące w DNA w komórkach somatycznych zwykle nie są dziedziczne, natomiast zmiany, które zachodzą w DNA w komórkach linii zarodkowej, mogą być dziedziczone. Ponadto, jeśli zmiana ta jest destrukcyjna, może to spowodować znaczną szkodę dla komórki, narządu, organizmu, a nawet dla gatunku. Jeśli jest to zmiana konstruktywna, może ostatecznie być korzystna dla gatunku.

Co to jest mutacja?

Mutacja jest zdefiniowana jako niewielkie zmiany w sekwencji nukleotydowej genomu i zmiany nie są korygowane przez naprawę enzymów. Mutacje te mogą być zmianami jednej bazy (mutacje punktowe), wstawianie lub usuwanie na małą skalę. Czynniki powodujące mutacje są znane jako mutageny. Najczęstszymi mutagenami są błędna replikacja, chemikalia i promieniowanie. Substancje chemiczne i promieniowanie zmieniają strukturę nukleotydu, a jeśli zmiana nie zostanie naprawiona, wówczas mutacja będzie trwała.

Istnieje kilka enzymów, które naprawiają te mutacje DNA, takie jak metyloguanina, transferaza metylowa i polimeraza DNA III. Enzymy te będą skanować w poszukiwaniu błędów i uszkodzeń przed rozpoczęciem podziału komórek (przed replikacją) i po podziale komórek (po replikacji).

Mutacja w regionie kodującym (tj. W regionach DNA, w którym przechowywana jest sekwencja translacji białka) może być szkodliwa dla komórki, narządu lub organizmu (mutacja punktowa w trzeciej zasadzie kodonu zwykle nie powoduje żadnej szkody - cicha mutacja).

Np .: - niedokrwistość sierpowata jest chorobą wywołaną mutacją punktową.

Mutacje w niekodującym DNA są mniej prawdopodobne, że spowodują jakąkolwiek szkodę, chociaż jeśli zostaną odziedziczone, może być szkodliwe, jeśli mutacja powoduje aktywację cichych genów.

Mutacje wstawiania lub usuwania powodują przesunięcie ramki odczytu (mutacje przesunięcia ramki), co prowadzi do wadliwej syntezy białek powodującej śmiertelne choroby u ludzi.

Chociaż większość mutacji jest szkodliwa, niektóre mutacje są korzystne. Na przykład większość Europejczyków jest odporna na zakażenie HIV z powodu mutacji punktowej podczas ewolucji.

Co to jest rekombinacja?

Rekombinacja to proces zmian na dużą skalę w sekwencji nukleotydowej genomu i które są zwykle nie naprawiane przez mechanizmy naprawy uszkodzeń DNA. Istnieją dwa rodzaje rekombinacji: rekombinacja krzyżowa i krzyżowa. Rekombinacja krzyżowa jest wynikiem wymiany fragmentów DNA homologicznych chromosomów poprzez utworzenie podwójnego połączenia wakacyjnego. Rekombinacja bez krzyżowania zachodzi przez hybrydyzację nici zależną od syntezy, w której nie dochodzi do wymiany materiału genetycznego między chromosomami. Zamiast tego sekwencja jednego chromosomu jest kopiowana i wstawiana w szczelinę w drugim chromosomie, a sekwencja chromosomu matrycowego pozostaje nienaruszona.

Rekombinacja może zachodzić w obrębie chromosomu, ogólnie między dwoma chromatydami siostrzanymi (transpozycja).

Podczas mejozy w komórkach linii zarodkowej rekombinacja jest często obserwowanym procesem między niehomologicznymi chromosomami. W komórkach somatycznych rekombinacja zachodzi między homologicznymi chromosomami.

Rekombinacja jest niezbędna podczas produkcji komórek B. Istnieją również systemy naprawcze wymagające rekombinacji.

Jaka jest różnica między mutacją a rekombinacją?

Zarówno mutacja, jak i rekombinacja to procesy zmieniające 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 dla gatunku. Oba procesy są również niezbędnymi procesami podczas ewolucji. Istnieją jednak również pewne różnice między tymi dwoma procesami. Spójrzmy na nie.

• Definicja rekombinacji i mutacji:

• Mutacja to proces, który zmienia sekwencję nukleotydową genomu w małej skali, a zmiany nie są korygowane przez naprawę enzymów.

• Rekombinacja jest głównym procesem, który zmienia sekwencję nukleotydową genomu na dużą skalę, a zmiany zwykle nie są naprawiane przez mechanizmy naprawy uszkodzeń DNA.

• Rodzaje:

• Mutacja - mutacja punktowa i mutacja przesuwająca ramkę

• Rekombinacja - rekombinacja krzyżowa i rekombinacja krzyżowa

• Przyczyny:

• Mutacja - czynniki mutacji obejmują błędną replikację, chemikalia i promieniowanie.

• Rekombinacja - Rekombinacja jest mechanizmem kontrolowanym przez enzymy.

• Lokalizacja:

• Mutacja może wystąpić w losowych miejscach genomu.

• Rekombinacja zazwyczaj zależy od lokalizacji.

• Naprawa:

• Mutacje mogą być naprawione przez systemy naprawcze w komórce.

• Rekombinacja jest czasem procesem naprawy.

• Występowanie:

• Mutacje mogą wystąpić w dowolnym momencie.

• Rekombinacja zachodzi podczas podziału komórki.

• Kopiowanie genów:

• Mutacja nie kopiuje genów.

• Rekombinacja może kopiować geny w genomie.

Obrazy dzięki uprzejmości: Mutacje punktowe i ilustracja przejścia Thomasa Hunta Morgana (1916) przez Wikicommons (domena publiczna)