Мутация срещу рекомбинация
Мащабът на промяната, която се случва в геномите поради мутация и рекомбинация, е основната разлика между тези два процеса. Мутацията и рекомбинацията са двата процеса, които променят генома с течение на времето. Въпреки че и двата процеса не са свързани, те постоянно оформят генома. Повечето от тези промени не се предават на следващото поколение, но някои промени ще имат силно въздействие върху потомството, като определят съдбата на вида. Промените, които се случват с ДНК в соматичните клетки, обикновено не са наследствени, докато промените, които се случват с ДНК в клетките на зародишната линия, могат да бъдат наследени. Освен това, ако тази промяна е разрушителна, тогава може да има значителна вреда за клетката, органа, организма или дори за вида. Ако това е конструктивна промяна, тогава тя може в крайна сметка да е от полза за вида.
Какво е мутация?
Мутацията се определя като промени в малък мащаб в нуклеотидната последователност на генома и промените не се коригират чрез ремонтиращи ензими. Тези мутации могат да бъдат единични базови промени (точкови мутации), вмъкване или изтриване в малък мащаб. Агентите, причиняващи мутации, са известни като мутагени. Най-често срещаните мутагени са грешна репликация, химикали и радиация. Химикалите и радиацията променят структурата на нуклеотида и, ако промяната не бъде поправена, тогава мутацията ще бъде постоянна.
Има няколко ензима, които поправят тези мутации на ДНК, като метил гуанин, метил трансфераза и ДНК полимераза III. Тези ензими ще сканират за грешки и повреди преди началото на клетъчното делене (предрепликативно) и след клетъчното делене (пострепликативно).
Мутация в кодиращия участък (т.е. участъците от ДНК, където се съхранява транслационната последователност на протеина) може да бъде вредна за клетката, органа или организма (точкова мутация в третата база на кодона обикновено не причинява никакви вреда – тиха мутация).
Напр.: – сърповидноклетъчната анемия е заболяване, причинено от точкова мутация.
Мутациите в некодиращата ДНК е по-малко вероятно да причинят някаква вреда, въпреки че, ако са наследени, могат да бъдат вредни, ако мутацията причинява активиране на тихи гени.
Известно е, че мутациите на вмъкване или делеция изместват рамката за четене (мутации на изместване на рамката), водещи до дефектен протеинов синтез, причиняващ смъртоносни заболявания при хората.
Въпреки че повечето мутации са вредни, има някои мутации, които са полезни. Например повечето европейци са устойчиви на ХИВ инфекция поради точкова мутация, настъпила по време на еволюцията.
Какво е рекомбинация?
Рекомбинацията е процесът на широкомащабни промени в нуклеотидната последователност на генома, които обикновено не се поправят от механизми за възстановяване на увреждане на ДНК. Има два вида рекомбинации, кръстосана и некросоувър рекомбинация. Кръстосаната рекомбинация е резултат от обмяна на ДНК фрагменти от хомоложни хромозоми чрез образуване на двойна ваканционна връзка. Некръстосаната рекомбинация възниква чрез отгряване на вериги, зависимо от синтеза, където не се извършва обмен на генетичен материал между хромозомите. Вместо това последователността на една хромозома се копира и вмъква в празнината на другата хромозома и последователността на шаблонната хромозома остава непокътната.
В рамките на хромозомата може да възникне рекомбинация, обикновено между двете сестрински хроматиди (транспозиция).
По време на мейозата в клетките на зародишната линия, рекомбинацията е често наблюдаван процес между нехомоложни хромозоми. В соматичните клетки се случва рекомбинация между хомоложни хромозоми.
Рекомбинацията е от съществено значение по време на производството на B клетки. Освен това има някои системи за възстановяване, които включват рекомбинация.
Каква е разликата между мутация и рекомбинация?
Както мутацията, така и рекомбинацията са процеси, които променят нуклеотидната последователност на генома. И двата процеса причиняват дефекти в клетките, органите и организмите, които могат да бъдат смъртоносни. И двата процеса могат да бъдат полезни както за организмите, така и за вида. Освен това и двата процеса са основни процеси по време на еволюцията. Съществуват обаче и някои разлики между двата процеса. Нека да ги разгледаме.
Дефиниция на рекомбинация и мутация:
• Мутацията е процес, който променя нуклеотидната последователност на генома в малък мащаб и промените не се коригират чрез поправящи ензими.
• Рекомбинацията е основният процес, който променя нуклеотидната последователност на генома в голям мащаб и промените обикновено не се поправят от механизми за възстановяване на увреждане на ДНК.
Типове:
• Мутация – точкова мутация и мутация на изместване на рамката
• Рекомбинация – кръстосана рекомбинация и некросоувър рекомбинация
Причини:
• Мутация – Причинителите на мутацията включват погрешна репликация, химикали и радиация.
• Рекомбинация – Рекомбинацията е механизъм, контролиран от ензими.
Местоположение:
• Мутация може да възникне на произволни места в генома.
• Рекомбинацията обикновено е специфична за местоположението.
Ремонт:
• Мутацията може да бъде поправена от възстановителните системи в клетката.
• Рекомбинацията понякога е процес на възстановяване.
Случване:
• Мутации могат да възникнат по всяко време.
• Рекомбинацията възниква по време на клетъчното делене.
Копиране на гени:
• Мутацията не копира гени.
• Рекомбинацията може да копира гени в генома.
