Mutacija prieš rekombinaciją
Genomuose dėl mutacijų ir rekombinacijos vykstančių pokyčių mastas yra pagrindinis šių dviejų procesų skirtumas. Mutacija ir rekombinacija yra du procesai, kurie laikui bėgant keičia genomą. Nors abu procesai nesusiję, jie nuolat formuoja genomą. Dauguma šių pokyčių neperduoda kitai kartai, tačiau kai kurie pokyčiai turės didelę įtaką palikuonims, nulemdami rūšies likimą. Somatinių ląstelių DNR pokyčiai paprastai nėra paveldimi, o lytinių ląstelių DNR pokyčiai gali būti paveldimi. Be to, jei šis pokytis yra destruktyvus, gali būti padaryta didelė žala ląstelei, organui, organizmui ar net rūšiai. Jei tai konstruktyvus pokytis, tai galiausiai gali būti naudinga rūšiai.
Kas yra mutacija?
Mutacija apibrėžiama kaip nedidelio masto pokyčiai genomo nukleotidų sekoje ir pokyčiai nėra koreguojami taisant fermentus. Šios mutacijos gali būti vienos bazės pokyčiai (taškinės mutacijos), nedidelio masto įterpimas arba ištrynimas. Mutacijas sukeliantys agentai yra žinomi kaip mutagenai. Dažniausiai pasitaikantys mutagenai yra klaidinga replikacija, cheminės medžiagos ir radiacija. Cheminės medžiagos ir spinduliuotė pakeičia nukleotido struktūrą ir, jei pakitimas nepataisomas, mutacija bus nuolatinė.
Yra keletas fermentų, kurie atkuria šias DNR mutacijas, pvz., metilo guaninas, metilo transferazė ir DNR polimerazė III. Šie fermentai nuskaitys klaidas ir pažeidimus prieš ląstelių dalijimosi pradžią (iki replikacinis) ir po ląstelių dalijimosi (po replikacinis).
Mutacija koduojančiame regione (t. y. DNR srityse, kuriose saugoma b altymo transliacijos seka) gali pakenkti ląstelei, organui arba organizmui (taškinė mutacija trečiojoje kodono bazėje paprastai nesukelia jokių žala – tyli mutacija).
Pvz.: – pjautuvinė anemija yra taškinės mutacijos sukelta liga.
Mažesnė tikimybė, kad nekoduojančios DNR mutacijos pakenks, nors jei ji paveldima, ji gali būti žalinga, jei dėl mutacijos suaktyvinami tylūs genai.
Žinoma, kad įterpimo arba ištrynimo mutacijos keičia skaitymo rėmą (kadrų poslinkio mutacijos), dėl kurių sutrinka b altymų sintezė, sukelianti mirtinas žmonių ligas.
Nors dauguma mutacijų yra kenksmingos, yra keletas mutacijų, kurios yra naudingos. Pavyzdžiui, dauguma europiečių yra atsparūs ŽIV infekcijai dėl taškinės mutacijos, įvykusios evoliucijos metu.
Kas yra rekombinacija?
Rekombinacija yra didelio masto genomo nukleotidų sekos pokyčių procesas, kurių paprastai nepataiso DNR pažeidimo taisymo mechanizmai. Yra dviejų tipų rekombinacijos, kryžminė ir nekryžminė rekombinacija. Kryžminė rekombinacija yra homologinių chromosomų DNR fragmentų keitimosi, sudarant dvigubą atostogų jungtį, rezultatas. Nekryžminė rekombinacija vyksta nuo sintezės priklausomo sruogų atkaitinimo būdu, kai nevyksta genetinės medžiagos mainai tarp chromosomų. Vietoj to, vienos chromosomos seka nukopijuojama ir įterpiama į kitos chromosomos tarpą, o šabloninės chromosomos seka lieka nepažeista.
Rekombinacija gali įvykti chromosomoje, paprastai tarp dviejų seserinių chromatidžių (transpozicija).
Mejozės metu lytinių ląstelių ląstelėse rekombinacija yra dažnai stebimas procesas tarp nehomologinių chromosomų. Somatinėse ląstelėse vyksta rekombinacija tarp homologinių chromosomų.
Rekombinacija yra būtina B ląstelių gamybos metu. Be to, yra kai kurių taisymo sistemų, kurios apima rekombinaciją.
Kuo skiriasi mutacija ir rekombinacija?
Ir mutacija, ir rekombinacija yra procesai, keičiantys genomo nukleotidų seką. Abu procesai sukelia ląstelių, organų ir organizmų defektus, kurie gali būti mirtini. Abu procesai gali būti naudingi organizmams ir rūšims. Be to, abu procesai yra esminiai procesai evoliucijos metu. Tačiau tarp šių dviejų procesų taip pat yra tam tikrų skirtumų. Pažvelkime į juos.
Rekombinacijos ir mutacijos apibrėžimas:
• Mutacija yra procesas, kurio metu nedideliu mastu pakeičiama genomo nukleotidų seka, o pokyčiai nėra koreguojami taisant fermentus.
• Rekombinacija yra pagrindinis procesas, kuris dideliu mastu pakeičia genomo nukleotidų seką, o pokyčiai dažniausiai nepataisomi naudojant DNR pažeidimus atstatančius mechanizmus.
Tipai:
• Mutacija – taško mutacija ir kadrų poslinkio mutacija
• Rekombinacija – kryžminė rekombinacija ir nekryžminė rekombinacija
Priežastys:
• Mutacija – mutacijos veiksniai yra klaidinga replikacija, cheminės medžiagos ir spinduliuotė.
• Rekombinacija – rekombinacija yra fermentų kontroliuojamas mechanizmas.
Vieta:
• Mutacija gali atsirasti atsitiktinėse genomo vietose.
• Rekombinacija paprastai priklauso nuo vietos.
Remontas:
• Mutaciją gali pataisyti ląstelės taisymo sistemos.
• Rekombinacija kartais yra taisymo procesas.
Įvykis:
• Mutacijos gali įvykti bet kada.
• Rekombinacija vyksta ląstelių dalijimosi metu.
Genų kopijavimas:
• Mutacija nekopijuoja genų.
• Rekombinacija gali kopijuoti genus genome.
