Erinevus DNA Kahjustuste Ja Mutatsioonide Vahel

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 08:38

Peamine erinevus - DNA kahjustus vs mutatsioon

DNA kannab iga raku geneetilist teavet. See salvestatakse koos pärilikkuse teabega, mis peaks kanduma ühelt põlvkonnalt järgmisele põlvkonnale. Geneetiline teave on peidetud DNA molekulides täpsete nukleotiidjärjestuste kujul. Nukleotiide on miljardeid ja need on paigutatud rühmadesse, mida nimetatakse geenideks. Geenid on kodeeritud juhistega, et kõik valgud ja muud materjalid oleksid organismi kasvuks, arenguks ja ainevahetuseks hädavajalikud. Nukleotiidide arv ja täpne järjestus DNA-s määravad iga organismi omadused. Seetõttu on DNA terviklikkuse ja stabiilsuse säilitamine elutähtis. Kuid DNA-d muutuvad pidevalt mitmesugused tegurid, sealhulgas sise- ja keskkonnapõhjus. DNA kahjustused ja mutatsioonid on sellised muutused, mis toimuvad DNA-s. DNA kahjustust nimetatakse DNA füüsikalise või keemilise struktuuri purunemiseks või muutmiseks. Mutatsioon on määratletud kui alusjärjestuse muutused DNA järjestuses. Peamine erinevus DNA kahjustuste ja mutatsioonide vahel on see, et DNA kahjustusi saab ensüümide abil õigesti parandada, samas kui ensüümid ei suuda mutatsioone tuvastada ega parandada.

SISU

1. Ülevaade ja peamine erinevus

2. Mis on DNA kahjustus

3. Mis on mutatsioon

4. Võrdlus kõrvuti - DNA kahjustus vs mutatsioon

5. Kokkuvõte

Mis on DNA kahjustus?

DNA kahjustus on DNA füüsikalise ja / või keemilise struktuuri ebanormaalsus. DNA kahjustuse tõttu kaldub selle struktuur normaalsest struktuurist kõrvale. DNA kahjustused tekivad enamasti DNA replikatsiooni käigus. Lisades vale nukleotiidi replikatsiooni käigus toimub iga 10 ⁸ aluspaari. Kuid 99% vigadest parandatakse DNA polümeraasi ensüümide korrektuuri käigus. Ülejäänud 1% ei parane ja see kandub mutatsioonina järgmisele põlvkonnale.

DNA kahjustused võivad ilmneda ebaseaduslike aluste sissetoomise tõttu paljunemise, alade deaminatsiooni või muu modifitseerimise käigus, aluse kadumise tõttu DNA selgroost, mille tagajärjeks on abaasilised kohad, üheahelalised purunemised, kaheahelalised purunemised, pürimidiini dimeeride moodustumine, intra ja intertrand ristsildamine jne. Neid DNA kahjustusi parandavad pidevalt rakkudes olevad mitmed DNA parandavad mehhanismid. Need hõlmavad aluse ekstsisioonide parandamist, nukleotiidide ekstsisioonide parandamist, mittevastavuse parandamist, homoloogse otsa ühendamist või mitte-homoloogse otsa ühendamist jne.

DNA kahjustusel on mitu põhjust. DNA replikatsioonivead põhjustavad DNA kahjustusi. DNA võib kahjustuda UV-kiirguse, mürgiste kemikaalide, ioniseeriva kiirguse, röntgenikiirguse, kasvajavastaste ravimite ja kahjulike rakuliste kõrvalsaaduste (hapnikuradikaalid, alküülivad ained) mõjul.

Joonis 01: DNA kahjustus UV-kiirguse mõjul

Mis on mutatsioon?

Mutatsioon on muutus DNA alusjärjestuses. Ensüümid ei suuda DNA vigu ära tunda, kui need esinevad mõlemas ahelas. Kui aluse muutused toimuvad mõlemas ahelas mutatsiooni kujul, ei saa ensüümid neid parandada. Seetõttu edastatakse mutatsioonid dubleerivatele genoomidele ja edastatakse järgmistele põlvkondadele, tekitades erinevaid fenotüüpe. Muteerunud geenide tulemuseks on erinevad aminohappelised järjestused, mis toodavad valesid valke.

Mutatsioonid võivad tekkida endogeensetest või eksogeensetest allikatest, näiteks parandusmehhanismide ebaõnnestumisest, DNA rekombinatsiooni ja replikatsiooni vigadest, oksüdatiivsest stressist, toksilistest kemikaalidest, röntgenikiirgusest, UV-kiirgusest jne. Replikatsiooni ajal esinevad mutatsioonid ühe mutatsiooni kiirusega igas 10 miljardit aluspaari, mida korratakse.

Mutatsioonide tulemused võivad olla positiivsed (kasulikud), negatiivsed (kahjulikud) ja neutraalsed. Mutatsioonid on erinevat tüüpi, näiteks punktmutatsioonid, kaadrivahetuse mutatsioonid, missense mutatsioonid, vaikivad mutatsioonid ja jama mutatsioonid.

Joonis 02: Mutatsioon UV-kiirguse abil

Mis vahe on DNA kahjustusel ja mutatsioonil?

Erinev artikkel keskel enne tabelit

DNA kahjustus vs mutatsioon
DNA kahjustus on igasugune muutus, näiteks purunemine või muutmine, mis toob kaasa kõrvalekalde tavalisest topelt-spiraalsest struktuurist.	Mutatsioon on pärilik DNA kahjustus, mis võib põhjustada genotüübi variatsioone.
Parandatavus
DNA kahjustusi saab ensüümide abil õigesti parandada.	Ensüümidega ei saa mutatsiooni parandada.
Pärilikkus
Kuna ensüümid parandavad kahjustusi, ei kandu need järgnevatele põlvkondadele	Need antakse edasi järeltulevatele põlvkondadele.
Replikatsiooni ajal
DNA kahjustused tekivad enamasti äsja sünteesiva ahela replikatsiooni ajal.	Mutatsioonid toimuvad enamasti replikatsiooni ajal, kui valitakse vale mall, ja mõlemat kiudu muudetakse.

Kokkuvõte - DNA kahjustus vs mutatsioon

DNA kahjustus ja mutatsioon on kahte tüüpi vigu, mis ilmnesid DNA struktuuris. DNA kahjustus on igasugune modifikatsioon DNA keemilises või füüsikalises struktuuris, mis muudab selle muudetud DNA molekuliks kui algne DNA molekul. Ensüümid jälgivad neid modifikatsioone kiiresti ja parandavad enne muundumist pärilikuks muutuseks, mida nimetatakse mutatsiooniks. Mutatsioon on pärilik muutus DNA alusjärjestuses. Ensüümid ei tunne neid tavaliselt ära ja neid parandatakse. Mutatsioonid toovad kaasa soovimatud valguproduktid ja erinevad fenotüübid. See on erinevus DNA kahjustuse ja mutatsiooni vahel.