Mutatsioon vs rekombinatsioon
Mutatsiooni ja rekombinatsiooni tõttu genoomides toimuvate muutuste ulatus on nende kahe protsessi peamine erinevus. Mutatsioon ja rekombinatsioon on kaks protsessi, mis aja jooksul genoomi muudavad. Kuigi mõlemad protsessid pole omavahel seotud, kujundavad nad genoomi pidevalt. Enamik neist muutustest ei kandu järgmisele põlvkonnale, kuid mõnel muutusel on järglastele suur mõju liigi saatuse määramisel. Somaatiliste rakkude DNA-ga toimuvad muutused ei ole tavaliselt pärilikud, samas kui idurakkude DNA-s esinevad muutused võivad olla pärilikud. Samuti, kui see muutus on hävitav, võib see rakule, elundile, organismile või isegi liigile oluliselt kahjustada. Kui see on konstruktiivne muutus, võib see lõppkokkuvõttes olla selle liigi jaoks kasulik.
Mis on mutatsioon?
Mutatsioon on defineeritud kui väike muutus genoomi nukleotiidjärjestuses ja ensüüme parandades muutusi ei korrigeerita. Need mutatsioonid võivad olla ühe aluse muutused (punktmutatsioonid), väikesemahuline sisestamine või kustutamine. Mutatsiooni põhjustavad ained on tuntud kui mutageenid. Kõige tavalisemad mutageenid on ekslik replikatsioon, kemikaalid ja kiirgus. Kemikaalid ja kiirgus muudavad nukleotiidi struktuuri ja kui muutust ei parandata, on mutatsioon püsiv.
Neid DNA mutatsioone parandavad mitmed ensüümid, näiteks metüülguaniin, metüültransferaas ja DNA polümeraas III. Need ensüümid kontrollivad vigu ja kahjustusi enne raku jagunemise algust (eelreplikatiivne) ja pärast rakujagamist (replikatsioonijärgne).
Kodeeriva piirkonna mutatsioon (st DNA piirkonnad, kus valgu translatsioonijärjestus on salvestatud) võib olla rakule, elundile või organismile kahjulik (punktmutatsioon koodoni kolmandas aluses ei põhjusta tavaliselt mingit kahju - vaikne mutatsioon).
Nt: - sirprakuline aneemia on punktmutatsioonist põhjustatud haigus.
Kodeerimata DNA mutatsioonid ei kahjusta tõenäoliselt vähem, kuigi kui see on päritud, võib see olla kahjulik, kui mutatsioon põhjustab vaikivate geenide aktiveerimist.
On teada, et sisestamis- või kustutusmutatsioonid nihutavad lugemisraami (framehift mutatsioonid), mis põhjustab defektset valgusünteesi, mis põhjustab inimestel surmavaid haigusi.
Kuigi enamik mutatsioone on kahjulikud, on mõned mutatsioonid kasulikud. Näiteks on enamik eurooplasi HIV-nakkuse suhtes resistentsed evolutsiooni käigus toimunud punktmutatsiooni tõttu.
Mis on rekombinatsioon?
Rekombinatsioon on genoomi nukleotiidjärjestuse suuremahuliste muutuste protsess, mida tavaliselt DNA kahjustuste parandamise mehhanismid ei paranda. Rekombinatsioone on kahte tüüpi: ristuv ja rekombinatsioon. Krossover-rekombinatsioon on homoloogsete kromosoomide DNA-fragmentide vahetamise tulemus, moodustades kahekordse pühade ristmiku. Mitte-ristuv rekombinatsioon toimub sünteesist sõltuva ahela anniilimisega, kus kromosoomide vahel ei toimu geneetilise materjali vahetust. Selle asemel kopeeritakse ühe kromosoomi järjestus ja sisestatakse teise kromosoomi tühimikku ning matriitsi kromosoomi järjestus jääb puutumatuks.
Rekombinatsioon võib toimuda kromosoomis, tavaliselt kahe õe kromatiidi vahel (transpositsioon).
Sugurakkude meioosi ajal on rekombinatsioon mittehomoloogsete kromosoomide vahel tavaliselt täheldatud protsess. Somaatilistes rakkudes toimub rekombinatsioon homoloogsete kromosoomide vahel.
Rekombinatsioon on B-rakkude tootmise ajal hädavajalik. Samuti on mõned remondisüsteemid, mis hõlmavad rekombinatsiooni.
Mis vahe on mutatsioonil ja rekombinatsioonil?
Nii mutatsioon kui rekombinatsioon on protsessid, mis muudavad genoomi nukleotiidjärjestust. Mõlemad protsessid põhjustavad rakkudes, elundites ja organismides defekte, mis võivad olla surmavad. Mõlemad protsessid võivad olla kasulikud nii organismidele kui ka liikidele. Samuti on mõlemad protsessid evolutsiooni käigus olulised protsessid. Kuid kahe protsessi vahel on ka mõningaid erinevusi. Heidame neile pilgu.
• Rekombinatsiooni ja mutatsiooni määratlus:
• Mutatsioon on protsess, mis muudab genoomi nukleotiidjärjestust väikeses mahus ja ensüüme parandades muutusi ei korrigeerita.
• Rekombinatsioon on peamine protsess, mis muudab suures ulatuses genoomi nukleotiidjärjestust ja muutusi ei paranda tavaliselt DNA kahjustuste parandamise mehhanismid.
• tüübid:
• Mutatsioon - punktmutatsioon ja kaadrivahetuse mutatsioon
• Rekombinatsioon - rist-rekombinatsioon ja mitte-rist-rekombinatsioon
• Põhjused:
• Mutatsioon - mutatsiooni tekitajate hulka kuuluvad ekslik replikatsioon, kemikaalid ja kiirgus.
• Rekombinatsioon - rekombinatsioon on ensüümiga kontrollitav mehhanism.
• Asukoht:
• Mutatsioon võib esineda genoomi juhuslikes kohtades.
• Rekombinatsioon on tavaliselt asukohaspetsiifiline.
• Remont:
• Mutatsiooni võivad parandada kambris olevad remondisüsteemid.
• Rekombineerimine on mõnikord parandusprotsess.
• Esinemine:
• Mutatsioonid võivad juhtuda igal ajal.
• Rekombinatsioon toimub raku jagunemise ajal.
• geenide kopeerimine:
• Mutatsioon ei kopeeri geene.
• Rekombinatsioon võib kopeerida genoomi geene.
Piltide viisakus: Punktmutatsioonid ja Thomas Hunt Morgani ülevaade ületamisest (1916) Wikicommonsi (Public Domain) kaudu
