Ключова разлика – Случайна мутагенеза срещу насочена към място мутагенеза
Мутагенезата е процесът, при който нарочно се въвеждат мутации в клетки или гени, които ще доведат до генетично модифицирани гени или организми. Мутагенезата се прави най-вече за въвеждане на полезни характеристики на организмите. Понастоящем мутагенезата се използва и в генната терапия за промяна на гени и за медицински цели. Мутациите могат да бъдат въведени по два основни начина; Случайна мутагенеза и насочена към място мутагенеза. Случайната мутагенеза е процесът на произволно въвеждане на мутации. След това изберете организмите, които са мутирали, като използвате метод за подбор. Процесът е напълно случаен. Насочената към място мутагенеза е процесът, при който мутациите се въвеждат по специфичен за мястото начин в специфични места в ДНК или в специфични нуклеотиди. Специфичността на сайт-насочените мутации е много висока. Ключовата разлика между произволната и насочената към място мутагенеза е начинът, по който се въвежда мутацията. Случайната мутагенеза въвежда мутации по случаен начин, докато насочените към място мутации са специфично насочени към избрани места на гените.
Какво е случайна мутагенеза?
Случайната мутагенеза се отнася до процеса на въвеждане на мутации в организмите по случаен начин и следователно е неспецифична. Случайната мутагенеза включва излагане на организма на мутаген за определен период от време и избиране на мутантните разновидности. Мутагените могат да бъдат физически мутагени като UV радиация или химически мутагени като алкилиращи агенти. Този метод е най-подходящ за предизвикване на мутации в микроорганизми, растения и животни.
Процесът на развитие на микробен щам при производството на антибиотици се основава на произволна мутагенеза. Произвеждащите антибиотици щамове се излагат на различни мутагени и след това се тества антибиотичната чувствителност на щама. По този начин могат да се изведат щамовете, които са развили резистентност спрямо първоначалния щам.
В растителната тъканна култура се използва произволна мутагенеза за включване на различни признаци в растенията. Растенията са изложени на мутагени в етапите на образуване на калус. При проучвания върху животни рядко се използва произволна мутагенеза, въпреки че алкилиращи агенти са използвани за предизвикване на мутации чрез произволна мутагенеза.
Когато се излагат организми на мутагени, трябва да се внимава за дозата на мутагена и периода на излагане на мутагените. Излишните дози и периоди на експозиция могат да увредят самия организъм. Следователно произволната мутагенеза трябва да се извършва при контролирани условия.
Какво е Site Directed Mutagenesis?
Насочената към място мутагенеза е по-специфичен процес на индуциране на мутации, при който базови аналози са използвани за създаване на точкови мутации. Тези базови аналози са способни да индуцират преходи аденин-тимин към гуанин-цитозин. По този начин се индуцира мутацията и е известна като сайт насочена мутагенеза и следователно има висока специфичност.
Фигура 01: Мутагенеза, насочена към място
В ранните техники на молекулярната биология, сайт-насочената мутагенеза с използване на базови аналози се извършва с помощта на аминопурин за AT – GC преходи и нитрозогуанидин за GC към AT преходи. С въвеждането на полимеразната верижна реакция (PCR) и концепцията за праймери, понастоящем сайт-насочената мутагенеза се индуцира чрез мутагенни олигонуклеотиди. Този метод позволява вмъкването на индели и точкови мутации към избрания ген или организъм. След завършване на процедурата на мутагенеза, мутантите се избират чрез използване на специфични репортери или маркери.
Какви са приликите между произволната мутагенеза и насочената към място мутагенеза?
- Както техниките за произволна мутагенеза, така и за насочена към място мутагенеза са изкуствени методи за предизвикване на мутация в конкретен организъм.
- И двете техники за произволна мутагенеза и насочена към място мутагенеза се използват за получаване на полезни разновидности на организми, които притежават характеристики като толерантност към болести и в генната терапия.
- Както техниките за случайна мутагенеза, така и за насочена към място мутагенеза предизвикват мутации в ДНК и променят ДНК.
- И двата типа случайна мутагенеза и насочена към място мутагенеза се индуцират главно от физични и химични агенти.
Каква е разликата между произволна мутагенеза и насочена към място мутагенеза?
Случайна мутагенеза срещу насочена към място мутагенеза |
|
| Случайната мутагенеза е процес на произволно въвеждане на мутации и след това селекция на организмите, които са мутирали, като се използва метод за селекция. Процесът е изцяло случаен. | Насочената към място мутагенеза е процесът, при който мутациите се въвеждат по специфичен за мястото начин към специфични места в ДНК или към специфични нуклеотиди. |
Обобщение – Случайна мутагенеза срещу насочена към място мутагенеза
Мутациите са промени в ДНК последователността на даден организъм. Те се дължат на неизвестни експозиции на мутагени. При мутагенезата различни микроорганизми, растения и животински клетъчни култури се излагат на мутагени и мутантният сорт се избира след завършване на генния трансфер. В зависимост от начина, по който е предизвикана мутацията, те могат да бъдат или случайни мутации, или мутации, насочени към място. Случайната мутагенеза е процесът на произволно въвеждане на мутации, докато насочената към място мутагенеза е процесът, при който мутациите се въвеждат по специфичен за мястото начин към специфични места в ДНК или към специфични нуклеотиди. Това е разликата между произволна мутагенеза и насочена към място мутагенеза.
