Avainero – DNA-vaurio vs. mutaatio
DNA sisältää jokaisen solun geneettisen tiedon. Se on tallennettu perinnöllisyystiedon kanssa, jonka oletetaan siirtyvän sukupolvelta toiselle. Geneettinen informaatio on piilotettu DNA-molekyyleihin tarkkojen nukleotidisekvenssien muodossa. Nukleotideja on miljardeja, ja ne on järjestetty ryhmiksi, joita kutsutaan geeneiksi. Geeneihin on koodattu ohjeita valmistaa kaikki proteiinit ja muut organismin kasvulle, kehitykselle ja aineenvaihdunnalle välttämättömät materiaalit. Nukleotidien lukumäärä ja tarkka järjestys DNA:ssa määräävät kunkin organismin ominaisuudet. Siksi DNA:n eheyden ja vakauden säilyttäminen on elintärkeää elämän kann alta. DNA kuitenkin muuttuu jatkuvasti eri tekijöiden, mukaan lukien sisäisen ja ympäristöllisen alkuperän, vuoksi. DNA-vauriot ja mutaatiot ovat sellaisia muutoksia, joita tapahtuu DNA:ssa. DNA-vauriosta puhutaan DNA:n fysikaalisen tai kemiallisen rakenteen katkeamisena tai muutoksena. Mutaatio määritellään DNA-sekvenssin emäsmuutoksiksi. avainero DNA-vaurion ja mutaation välillä on se, että entsyymit voivat korjata DNA-vaurioita oikein, kun taas entsyymit eivät voi tunnistaa ja korjata mutaatioita.
Mitä DNA-vaurio on?
DNA-vaurio on DNA:n fysikaalisen ja/tai kemiallisen rakenteen poikkeavuus. DNA-vaurion vuoksi sen rakenne poikkeaa normaalista rakenteesta. DNA-vauriot tapahtuvat useimmiten DNA:n replikaation aikana. Väärän nukleotidin lisääminen replikaation aikana tapahtuu joka 108 emäsparissa. Kuitenkin 99 % virheistä korjataan DNA-polymeraasientsyymien oikolukutoiminnan aikana. Jäljellä olevaa 1 %:a ei korjata, vaan se siirtyy seuraavalle sukupolvelle mutaationa.
DNA-vaurioita voi tapahtua laittomien emästen lisäämisestä replikaation aikana, emästen deaminaatiosta tai muusta modifioinnista, emäksen katoamisesta DNA-rungosta, mikä johtaa epäemäksisiin kohtiin, yksijuosteisen katkeamisen, kaksijuosteen katkeamisen, pyrimidiinin muodostumisen vuoksi. dimeerit, juosteiden sisäiset ja väliset ristisilloitukset jne. Näitä DNA-vaurioita korjataan jatkuvasti soluissa olevien useiden DNA:n korjausmekanismien avulla. Niihin kuuluvat perusleikkauksen korjaus, nukleotidileikkauksen korjaus, yhteensopimattomuuden korjaus, homologisten päiden liittäminen tai ei-homologisten päiden liittäminen jne.
DNA-vaurioille on useita syitä. DNA:n replikaatiovirheet johtavat DNA-vaurioihin. DNA voi vaurioitua altistumisesta UV-valolle, myrkyllisille kemikaaleille, ionisoivalle säteilylle, röntgensäteille, kasvainlääkkeille ja haitallisille solujen sivutuotteille (happiradikaalit, alkyloivat aineet).
Kuva 01: UV-säteilyn aiheuttama DNA-vaurio
Mitä on mutaatio?
Mutaatio on muutos DNA:n emässekvenssissä. Entsyymit eivät tunnista DNA-virheitä, kun niitä esiintyy molemmissa juosteissa. Jos emäsmuutokset tapahtuvat molemmissa säikeissä mutaation muodossa, entsyymit eivät voi korjata niitä. Siksi mutaatiot välittyvät monistuviin genomeihin ja siirtyvät seuraaville sukupolville, jolloin syntyy erilaisia fenotyyppejä. Mutaatiogeenit johtavat erilaisiin aminohapposekvensseihin, jotka tuottavat vääriä proteiinituotteita.
Mutaatioita voivat syntyä endogeeniset tai eksogeeniset lähteet, kuten korjausmekanismien epäonnistuminen, DNA:n rekombinaatio- ja replikaation virheet, oksidatiivinen stressi, myrkylliset kemikaalit, röntgensäte, UV-valo jne. Replikaation aikana mutaatioita tapahtuu tietyllä nopeudella. yksi mutaatio jokaista 10 miljardia emäsparia kohti, jotka replikoituvat.
Mutaatioiden tulokset voivat olla positiivisia (hyödyllisiä), negatiivisia (haitallisia) ja neutraaleja. Mutaatioita on erilaisia, kuten pistemutaatioita, kehysmuutoksia, missensemutaatioita, hiljaisia mutaatioita ja nonsensemutaatioita.
Kuva 02: UV-mutaatio
Mitä eroa on DNA-vauriolla ja mutaatiolla?
DNA-vaurio vs. mutaatio |
|
| DNA-vaurio on mikä tahansa muutos, kuten katkeaminen tai muutos, joka aiheuttaa poikkeaman tavallisesta kaksoiskierteisestä rakenteesta. | Mutaatio on perinnöllinen DNA-vaurio, joka voi aiheuttaa genotyypin vaihtelua. |
| Korjattavuus | |
| DNA-vauriot voidaan korjata oikein entsyymeillä. | Entsyymit eivät voi korjata mutaatiota. |
| Perinnöllisyys | |
| Koska vauriot korjaavat entsyymit, ne eivät siirry seuraaville sukupolville | Ne siirtyvät seuraaville sukupolville. |
| Replikoinnin aikana | |
| DNA-vauriot tapahtuvat useimmiten replikaation aikana äskettäin syntetisoivassa juosteessa. | Mutaatioita tapahtuu enimmäkseen replikaation aikana, kun valitaan väärä malli ja molempia säiettä muutetaan. |
Yhteenveto – DNA-vaurio vs. mutaatio
DNA-vaurio ja mutaatio ovat kahdenlaisia DNA-rakenteessa tapahtuneita virheitä. DNA-vaurio on mikä tahansa muutos DNA:n kemiallisessa tai fysikaalisessa rakenteessa, joka muuttaa sen muuttuneeksi DNA-molekyyliksi kuin alkuperäinen DNA-molekyyli. Entsyymit jäljittävät nämä muutokset nopeasti ja korjaavat, ennen kuin ne muuttuvat periytyväksi muutokseksi, jota kutsutaan mutaatioksi. Mutaatio on perinnöllinen muutos DNA:n emässekvenssissä. Entsyymit eivät yleensä tunnista niitä, vaan ne korjataan. Mutaatiot johtavat ei-toivottuihin proteiinituotteisiin ja erilaisiin fenotyyppeihin. Tämä on ero DNA-vaurion ja mutaation välillä.
