Ключовата разлика между мутации на ДНК последователности и епигенетични модификации е, че по време на мутации на ДНК последователности настъпват промени в оригиналните ДНК последователности, докато по време на епигенетични модификации не настъпват промени в оригиналните ДНК последователности.
Геномът представлява цялостната генетична информация на даден организъм под формата на точни ДНК последователности или гени. Конкретен ген съдържа определен генетичен код за производството на специфичен протеин. Следователно гените се експресират чрез два процеса: транскрипция и транслация. Въпреки това, поради различни причини, настъпват промени в ДНК последователностите на гените. Ние наричаме тези видове промени в нуклеотидните последователности мутации. Понякога, дори без промяна на оригиналните ДНК последователности на гените, генната експресия се променя и произвежда различни фенотипове. Ние наричаме тези случаи епигенетични модификации.
Какво представляват мутациите на последователността на ДНК?
Мутациите са промените, които настъпват в нуклеотидните последователности на ДНК. Когато възникне мутация, тя променя точния нуклеотиден ред на ДНК последователността. В резултат на това генетичната информация се променя в определена последователност. Една единствена нуклеотидна промяна може да създаде вреден ефект върху организма; например генетични заболявания. Понякога обаче не представлява заплаха. Ако мутацията настъпи в екзонна област на ген, това може да доведе до грешен протеин. Освен това мутациите на зародишната линия водят до генетични нарушения, когато преминат към следващото поколение, тъй като се срещат в полови клетки като сперматозоиди и яйцеклетки. Повечето други мутации обаче са ненаследими.
Фигура 01: Мутации на последователност на ДНК
Мутациите на последователността на ДНК възникват в резултат на излагане на силни химикали и канцерогени, UV светлина, грешки в процеса на репликация на ДНК, излагане на радиация и т.н. Освен това някои мутации са спонтанни. Мутациите могат да бъдат точкови мутации или хромозомни мутации. Единични нуклеотидни промени или точкови мутации се случват поради вмъквания, делеции и замествания. От друга страна, мутациите, които причиняват структурни промени на хромозомите, възникват поради дублиране на гени, делеции на хромозомни части, хромозомни пренареждания и др.
Какво представляват епигенетичните модификации?
Епигенетиката е изследване на наследствени промени в генната експресия без промяна на оригиналната ДНК последователност. Следователно фенотипите се променят, без да се променят генотипите в епигенетиката. Това ясно показва, че има определени фактори, които контролират генните експресии и фенотипове в допълнение към техните ДНК последователности. Това са епигенетичните модификации. Тези епигенетични модификации играят важна роля в генната експресия и регулиране и играят важна роля в клетъчните процеси като диференциация, развитие и туморогенеза.
Фигура 02: Епигенетични модификации
Някои епигенетични модификации са ДНК метилиране, хистонова модификация и микроРНК-медиирано генетично заглушаване. По време на метилирането на ДНК се получава добавянето на метилова или хидроксиметилова група към основите на ДНК последователността. Хистоните са протеини, които изграждат хроматинови влакна. Модификациите на хистона водят до структурни промени в хроматина и промени в генната експресия. Специалността на епигенетичните модификации е, че те повлияват генната експресия, без да увреждат ДНК последователността на гена. Епигенетичните модификации обаче са обратими.
Какви са приликите между мутациите на последователността на ДНК и епигенетичните модификации?
- Мутациите на ДНК последователности и епигенетичните модификации са свързани с гени.
- И двете могат да променят фенотипа.
- Те причиняват наследствени промени в организмите.
Каква е разликата между мутациите на последователността на ДНК и епигенетичните модификации?
Мутациите на ДНК последователности са постоянните промени, които настъпват в ДНК последователностите на генома. От друга страна, епигенетичните модификации са наследствени промени на химическата и физическата природа на хроматина, които могат да променят генната експресия. Това е ключовата разлика между мутациите на ДНК последователности и епигенетичните модификации. Освен това, мутациите на ДНК последователността могат да бъдат както наследствени, така и ненаследствени. От друга страна, епигенетичните модификации са наследствени промени. Това също е значителна разлика между мутациите на ДНК последователностите и епигенетичните модификации.
Освен това, мутациите на ДНК последователността причиняват промени в генетичната информация, докато епигенетичните модификации не причиняват промени в генетичната информация. По-важното е, че мутациите на ДНК последователността променят оригиналната нуклеотидна последователност на ДНК, докато епигенетичните модификации не променят оригиналната ДНК последователност на гена. Това е друга разлика между мутациите на ДНК последователности и епигенетичните модификации. Освен това има три основни типа мутации на ДНК последователности като точкови мутации, мутации с изместване на рамката и хромозомни мутации. От друга страна, има три типа епигенетични модификации като метилиране на ДНК, модификация на хистони и медиирано от микроРНК генетично заглушаване.
По-долу инфографиката за разликата между мутациите на ДНК последователностите и епигенетичните модификации представя всички разлики в сравнителна таблица.
Обобщение – Мутации на ДНК последователности срещу епигенетични модификации
Мутациите на последователността на ДНК и епигенетичните модификации са два вида промени, които се случват в гените. При мутации на ДНК последователност точната нуклеотидна последователност се променя постоянно, докато при епигенетичните модификации оригиналната ДНК последователност не се променя. Въпреки това, епигенетичните модификации причиняват промени в генната експресия, като по този начин създават промени във фенотипите. Освен това, епигенетичните модификации са обратими, за разлика от мутациите на ДНК последователности. В допълнение, всички епигенетични модификации са наследствени, за разлика от мутациите на ДНК последователности. Това е обобщение на разликата между мутации на ДНК последователности и епигенетични модификации.
