Galvenā atšķirība - DNS bojājumi pret mutāciju
DNS satur katras šūnas ģenētisko informāciju. Tā tiek glabāta kopā ar iedzimtības informāciju, kas, domājams, tiek nodota no vienas paaudzes nākamajai paaudzei. Ģenētiskā informācija ir paslēpta DNS molekulās precīzu nukleotīdu secību veidā. Ir miljardiem nukleotīdu, un tie ir sakārtoti grupās, ko sauc par gēniem. Gēni ir kodēti ar instrukcijām, lai padarītu visus proteīnus un citus materiālus, kas nepieciešami organisma augšanai, attīstībai un vielmaiņai. Nukleotīdu skaits un precīza secība DNS nosaka katra organisma īpašības. Tāpēc DNS integritātes un stabilitātes saglabāšana ir dzīvībai svarīga. Tomēr DNS pastāvīgi tiek pakļauta izmaiņām dažādu faktoru, tostarp iekšējās un vides izcelsmes, dēļ. DNS bojājumi un mutācijas ir tādas izmaiņas, kas notiek DNS. DNS bojājumus sauc par DNS fizikālās vai ķīmiskās struktūras pārrāvumu vai izmaiņām. Mutācija tiek definēta kā bāzes izmaiņas DNS secībā. Galvenā atšķirība starp DNS bojājumu un mutāciju ir tāda, ka DNS bojājumus var pareizi novērst ar enzīmiem, turpretim mutācijas nevar atpazīt un novērst ar enzīmiem.
Kas ir DNS bojājumi?
DNS bojājumi ir DNS fizikālās un/vai ķīmiskās struktūras novirzes. DNS bojājumu dēļ tā struktūra atšķiras no parastās struktūras. DNS bojājumi galvenokārt rodas DNS replikācijas laikā. Nepareiza nukleotīda pievienošana replikācijas laikā notiek ik pēc 108 bāzes pāriem. Tomēr 99% kļūdu tiek izlabotas DNS polimerāzes enzīmu korektūras darbības laikā. Atlikušais 1% netiks salabots un tiks nodots nākamajai paaudzei kā mutācija.
DNS bojājumus var izraisīt nelegālu bāzu ievadīšana replikācijas laikā, deaminēšana vai cita veida bāzu modifikācijas, bāzes zudums no DNS mugurkaula, kā rezultātā veidojas abāziskas vietas, vienas virknes pārrāvumi, dubultās virknes pārtraukumi, pirimidīna veidošanās. dimēri, iekšējā un starpvirziena šķērssaistīšana utt. Šos DNS bojājumus pastāvīgi novērš vairāki DNS labošanas mehānismi šūnās. Tie ietver bāzes izgriešanas labošanu, nukleotīdu izgriešanas labošanu, nesakritības labošanu, homologu galu savienošanu vai nehomologu galu savienošanu utt.
DNS bojājumiem ir vairāki iemesli. DNS replikācijas kļūdas izraisa DNS bojājumus. DNS var tikt bojāta UV gaismas, toksisko ķīmisko vielu, jonizējošā starojuma, rentgenstaru, pretaudzēju zāļu un kaitīgu šūnu blakusproduktu (skābekļa radikāļu, alkilējošo vielu) iedarbības dēļ.
Attēls 01: UV starojuma izraisīti DNS bojājumi
Kas ir mutācija?
Mutācija ir izmaiņas DNS bāzes secībā. Fermenti nespēj atpazīt DNS kļūdas, ja tās rodas abās virknēs. Ja bāzes izmaiņas notiek abās virknēs mutāciju veidā, fermenti tās nevar izlabot. Tāpēc mutācijas tiek pārnestas uz dublējošiem genomiem un nodotas nākamajām paaudzēm, radot dažādus fenotipus. Mutācijas gēni rada dažādas aminoskābju sekvences, kas rada nepareizus proteīnu produktus.
Mutācijas var rasties endogēnu vai eksogēnu avotu dēļ, piemēram, labošanas mehānismu kļūmes, DNS rekombinācijas un replikācijas kļūdas, oksidatīvais stress, toksiskas ķīmiskas vielas, rentgena starojums, UV gaisma utt. Replikācijas laikā mutācijas notiek ar ātrumu. viena mutācija uz katriem 10 miljardiem bāzes pāru, kas tiek replikēti.
Mutāciju rezultāti var būt pozitīvi (labvēlīgi), negatīvi (kaitīgi) un neitrāli. Mutācijas ir dažāda veida, piemēram, punktu mutācijas, kadru nobīdes mutācijas, missense mutācijas, klusās mutācijas un absurdas mutācijas.
Attēls 02: UV mutācija
Kāda ir atšķirība starp DNS bojājumiem un mutācijām?
DNS bojājumi pret mutāciju |
|
| DNS bojājumi ir jebkuras izmaiņas, piemēram, lūzums vai izmaiņas, kas rada novirzi no parastās dubultspirāles struktūras. | Mutācija ir iedzimts DNS bojājums, kas var izraisīt genotipa izmaiņas. |
| Reparability | |
| DNS bojājumus var pareizi novērst ar fermentiem. | Mutāciju nevar izlabot ar fermentiem. |
| Mantojamība | |
| Tā kā bojājumus izlabo fermenti, tie netiek nodoti nākamajām paaudzēm | Tās tiek nodotas nākamajām paaudzēm. |
| Replicēšanas laikā | |
| DNS bojājumi galvenokārt notiek replikācijas laikā tikko sintezējošā daļā. | Mutācijas notiek galvenokārt replikācijas laikā, kad tiek atlasīta nepareiza veidne un tiek modificēti abi virzieni. |
Kopsavilkums - DNS bojājumi pret mutāciju
DNS bojājumi un mutācijas ir divu veidu kļūdas, kas radušās DNS struktūrā. DNS bojājums ir jebkura DNS ķīmiskās vai fiziskās struktūras modifikācija, kas pārvērš to par mainītu DNS molekulu nekā sākotnējā DNS molekula. Šīs modifikācijas ātri izseko enzīmi un izlabo, pirms tās pārvēršas par pārmantojamām izmaiņām, ko sauc par mutāciju. Mutācija ir pārmantojamas izmaiņas DNS bāzes secībā. Parasti fermenti tos neatpazīst un tiek laboti. Mutācijas izraisa nevēlamus olb altumvielu produktus un dažādus fenotipus. Šī ir atšķirība starp DNS bojājumu un mutāciju.
