Мутация против рекомбинации
Масштаб изменений, происходящих в геномах из-за мутации и рекомбинации, является основным различием между этими двумя процессами. Мутация и рекомбинация - это два процесса, которые со временем изменяют геном. Хотя оба процесса не связаны между собой, они постоянно формируют геном. Большинство этих изменений не передаются следующему поколению, но некоторые изменения окажут сильное влияние на потомство, определив судьбу вида. Изменения, происходящие с ДНК в соматических клетках, обычно не наследуются, тогда как изменения, происходящие с ДНК в клетках зародышевой линии, могут передаваться по наследству. Кроме того, если это изменение является деструктивным, то может быть нанесен значительный ущерб клетке, органу, организму или даже виду. Если это конструктивное изменение, то в конечном итоге оно может быть полезно для вида.
Что такое мутация?
Мутация определяется как небольшие изменения в нуклеотидной последовательности генома, и эти изменения не корректируются восстанавливающими ферментами. Эти мутации могут быть единичными базовыми изменениями (точечными мутациями), небольшими вставками или удалениями. Агенты, вызывающие мутации, известны как мутагены. Наиболее распространенные мутагены - это ошибочная репликация, химические вещества и радиация. Химические вещества и радиация изменяют структуру нуклеотида, и, если изменение не исправить, то мутация будет постоянной.
Есть несколько ферментов, которые восстанавливают эти мутации ДНК, такие как метилгуанин, метилтрансфераза и ДНК-полимераза III. Эти ферменты будут сканировать на наличие ошибок и повреждений перед началом деления клеток (пререпликативное) и после деления клеток (пострепликативное).
Мутация в кодирующей области (то есть в областях ДНК, где хранится последовательность трансляции белка) может быть вредной для клетки, органа или организма (точечная мутация в третьем основании кодона, как правило, не причиняет вреда - молчащая мутация).
Например: - серповидноклеточная анемия - это заболевание, вызванное точечной мутацией.
Мутации в некодирующей ДНК с меньшей вероятностью могут причинить какой-либо вред, хотя, если они передаются по наследству, они могут быть вредными, если мутация вызывает активацию молчащих генов.
Известно, что вставочные или делеционные мутации сдвигают рамку считывания (мутации со сдвигом рамки считывания), что приводит к нарушению синтеза белка, вызывая смертельные заболевания у людей.
Хотя большинство мутаций вредны, есть некоторые полезные. Например, большинство европейцев устойчивы к ВИЧ-инфекции из-за точечной мутации, произошедшей в процессе эволюции.
Что такое рекомбинация?
Рекомбинация - это процесс крупномасштабных изменений нуклеотидной последовательности генома, которые обычно не восстанавливаются механизмами восстановления повреждений ДНК. Есть два типа рекомбинации: кроссоверная и некроссинговая рекомбинация. Кроссовер-рекомбинация - это результат обмена фрагментами ДНК гомологичных хромосом путем образования двойного праздничного соединения. Некроссинговая рекомбинация происходит путем зависимого от синтеза отжига цепи, при котором не происходит обмена генетическим материалом между хромосомами. Вместо этого последовательность одной хромосомы копируется и вставляется в разрыв в другой хромосоме, а последовательность матричной хромосомы остается неизменной.
Рекомбинация может происходить внутри хромосомы, как правило, между двумя сестринскими хроматидами (транспозиция).
Во время мейоза в клетках зародышевой линии рекомбинация - это обычно наблюдаемый процесс между негомологичными хромосомами. В соматических клетках рекомбинация происходит между гомологичными хромосомами.
Рекомбинация важна во время производства В-клеток. Кроме того, есть некоторые системы восстановления, которые включают рекомбинацию.
В чем разница между мутацией и рекомбинацией?
И мутация, и рекомбинация - это процессы, которые изменяют нуклеотидную последовательность генома. Оба процесса вызывают дефекты в клетках, органах и организмах, которые могут быть смертельными. Оба процесса могут быть полезны как для организмов, так и для видов. Кроме того, оба процесса являются важными процессами в ходе эволюции. Однако между этими двумя процессами также есть некоторые различия. Давайте посмотрим на них.
• Определение рекомбинации и мутации:
• Мутация - это процесс, который изменяет нуклеотидную последовательность генома в небольшом масштабе, и эти изменения не корректируются восстанавливающими ферментами.
• Рекомбинация - это основной процесс, который изменяет нуклеотидную последовательность генома в большом масштабе, и эти изменения обычно не восстанавливаются механизмами восстановления повреждений ДНК.
• Типы:
• Мутация - точечная мутация и мутация сдвига рамки считывания
• Рекомбинация - кроссоверная рекомбинация и некроссинговая рекомбинация
• Причины:
• Мутация - агенты мутации включают ошибочную репликацию, химические вещества и радиацию.
• Рекомбинация - рекомбинация - это механизм, управляемый ферментами.
• Место расположения:
• Мутация может происходить в случайных местах генома.
• Рекомбинация обычно зависит от местоположения.
• Ремонт:
• Мутация может быть исправлена системами ремонта в клетке.
• Рекомбинация иногда является процессом восстановления.
• Возникновение:
• Мутации могут произойти в любое время.
• Рекомбинация происходит во время деления клеток.
• Копирование генов:
• Мутация не копирует гены.
• Рекомбинация может копировать гены в геноме.
Изображения любезно предоставлены: точечные мутации и иллюстрация кроссинговера Томаса Ханта Моргана (1916 г.) через Wikicommons (общественное достояние)
