Різниця між мутацією та рекомбінацією

Мутація проти рекомбінації
 

Масштаб змін, який відбувається в геномах внаслідок мутації та рекомбінації, є основною різницею між цими двома процесами. Мутація та рекомбінація - це два процеси, які змінюють геном з часом. Хоча обидва процеси не пов'язані між собою, вони генерують геном постійно. Більшість цих змін не передаються наступному поколінню, але деякі зміни матимуть великий вплив на потомство, визначаючи долю виду. Зміни, що трапляються з ДНК в соматичних клітинах, як правило, не є спадковими, тоді як зміни, що трапляються з ДНК у клітинах зародкової лінії, можуть передаватися у спадок. Також, якщо ця зміна є руйнівною, то може бути значна шкода для клітини, органу, організму чи навіть для виду. Якщо це конструктивна зміна, то це може в кінцевому рахунку корисно для виду.

Що таке мутація?

Мутація визначається як невелика зміна нуклеотидної послідовності геному і зміни не виправляються шляхом відновлення ферментів. Ці мутації можуть бути одиночними базовими змінами (точкові мутації), невелика вставка або видалення. Агенти, що викликають мутацію, відомі як мутагени. Найпоширеніші мутагени - помилкова реплікація, хімічні речовини та радіація. Хімічні речовини та випромінювання змінюють структуру нуклеотиду, і якщо зміна не буде відновлена, мутація буде постійною.

Існує кілька ферментів, які відновлюють ці мутації ДНК, такі як метил-гуанін, метил-трансфераза та ДНК-полімераза III. Ці ферменти сканують на помилки та пошкодження до початку поділу клітини (попередньо реплікативний) та після поділу клітини (пострепликативного).

Мутація в області кодування (тобто в областях ДНК, де зберігається послідовність трансляції білка) може бути шкідливою для клітини, органу чи організму (точкова мутація в третьому підставі кодона, як правило, не завдає шкоди - безшумна мутація).

Напр .: - серповидноклітинна анемія - це захворювання, спричинене точковою мутацією.

Мутації в кодуючій ДНК мають меншу ймовірність завдати шкоди, хоча, якщо вона успадковується, вона може бути шкідливою, якщо мутація спричиняє активацію мовчазних генів.

Відомо, що мутації вставки або видалення зміщують рамку зчитування (мутації кадрів) призводить до дефектного синтезу білка, що спричиняє смертельні захворювання у людини.

Хоча більшість мутацій шкідливі, є деякі мутації, які приносять користь. Наприклад, більшість європейців стійкі до ВІЛ-інфекції через точкову мутацію, що відбулася під час еволюції.

Що таке рекомбінація?

Рекомбінація процес масштабних змін нуклеотидної послідовності геному і які є зазвичай не відновлюються механізмами відновлення пошкодження ДНК. Існує два типи рекомбінацій, кросовер та неперехресна рекомбінація. Перехресна рекомбінація є результатом обміну фрагментами ДНК гомологічних хромосом шляхом утворення подвійного відпочинкового з’єднання. Неперехресна рекомбінація відбувається шляхом відпалу ланцюга, що залежить від синтезу, де не відбувається обмін генетичним матеріалом між хромосомами. Натомість послідовність однієї хромосоми копіюється та вставляється в проміжок в іншій хромосомі, а послідовність шаблонної хромосоми залишається недоторканою.

Рекомбінація може відбуватися всередині хромосоми, як правило, між двома сестринськими хроматидами (транспозиція).

Під час мейозу в зародкових клітинах рекомбінація є звичайним спостережуваним процесом між не гомологічними хромосомами. У соматичних клітинах відбувається рекомбінація між гомологічними хромосомами.

Рекомбінація є важливою при виробництві В-клітин. Також є деякі системи ремонту, які передбачають рекомбінацію.

Яка різниця між мутацією та рекомбінацією?

І мутація, і рекомбінація - це процеси, які змінюють нуклеотидну послідовність геному. Обидва процеси спричиняють дефекти в клітинах, органах та організмах, що може бути смертельним. Обидва процеси можуть бути корисними як для організмів, так і для видів. Також обидва процеси є істотними процесами під час еволюції. Однак є і деякі відмінності між двома процесами. Давайте подивимось на них.

• Визначення рекомбінації та мутації:

• Мутація - це процес, який змінює нуклеотидну послідовність геному в невеликому масштабі, і зміни не виправляються шляхом відновлення ферментів.

• Рекомбінація - це основний процес, який значною мірою змінює нуклеотидну послідовність геному, і зміни, як правило, не відновлюються механізмами відновлення пошкодження ДНК..

• Типи:

• Мутація - точкова мутація та мутація кадрів

• Рекомбінація - перехресна рекомбінація та неперехресна рекомбінація

• Причини:

• Мутація - агенти мутації включають помилкову реплікацію, хімічні речовини та радіацію.

• Рекомбінація - рекомбінація - це механізм, керований ферментами.

• Місцезнаходження:

• Мутація може статися у випадкових місцях геному.

• Рекомбінація зазвичай залежить від місця.

• Ремонт:

• Мутація може бути відремонтована системами ремонту в камері.

• Іноді рекомбінація - це ремонтний процес.

• Випадковість:

• Мутації можуть статися в будь-який час.

• Рекомбінація відбувається під час поділу клітин.

• Копіювання генів:

• Мутація не копіює гени.

• Рекомбінація може копіювати гени в геномі.

Зображення надано: Мутаційні пункти та ілюстрація Томаса Ханта Моргана про перетин (1916 р.) Через Wikicommons (Public Domain)