Ключевое различие между частотой мутаций и скоростью замещения заключается в том, что частота мутаций - это частота появления новых мутаций в одном гене на основе делеций, вставок или замен, а скорость замещения - это частота мутаций, которые происходят из-за к замене нуклеотидов в последовательности ДНК.
Мутация - это общий термин в области молекулярной биологии, генетики и наследственности. Скорость мутаций и скорость замещения оценивают количество генетического разнообразия и скорости эволюции в конкретной линии организмов.
Что такое скорость мутации?
Скорость мутаций - это частота новых мутаций в отдельном гене или организме с течением времени. Он не является постоянным и не ограничивается одним типом мутации. Таким образом, присутствуют различные мутации. Скорости мутаций указаны для определенных классов мутаций, таких как точечные мутации, которые могут возникать из-за вставок, делеций и/или замен нуклеотидов. Точечные мутации подвержены изменениям в одном основании, а миссенс-мутации и нонсенс-мутации представляют собой два подтипа точечных мутаций. Есть несколько естественных единиц времени для этих скоростей мутаций. Они характеризуются как мутации на пару оснований на клеточное деление, или на ген на поколение, или на геном на поколение.
Рисунок 01: Скорость мутации
Скорость мутации организма, как правило, эволюционирует повсюду и сильно зависит от генетики каждого организма и окружающей среды. Когда скорость мутаций увеличивается, риски для здоровья, такие как рак и наследственные заболевания у людей, также увеличиваются. Одним из способов определения частоты мутаций является флуктуационный тест, также известный как эксперимент Луриа-Дельбрюка. Этот метод важен для скорости мутаций, поскольку он экспериментально доказывает, что мутация может происходить без какого-либо отбора.
Скорости мутаций различаются между видами и регионами. Частота мутаций у мужчин (сперматозоиды) выше, чем у женщин (яйцеклетки). Это показывает, что геном человека накапливает около 64 новых мутаций для образования гамет. Митохондриальная ДНК человека имеет высокую скорость мутаций. Эволюционная теория частоты мутаций выделяет три основные силы: появление более вредных мутаций с более высокой частотой мутаций, создание более выгодных мутаций с более высокой частотой мутаций и метаболическими издержками, а также снижение скорости репликации для предотвращения мутации.
Что такое коэффициент замещения?
Скорость замещения - наиболее часто измеряемый класс мутаций, основанный на замещении нуклеотидов в последовательности ДНК. Их легче измерить с помощью стандартного анализа ДНК. Частота замещения мутаций отличается от скорости мутации на поколение по сравнению с другими классами мутаций, которые часто высоки. Многие участки генома организма содержат мутации с небольшими приспособленными эффектами, и их называют нейтральными участками.
Рисунок 02: Коэффициент замещения
Мутации различаются между видами, и в заменах измеряется разная скорость нуклеотидных замен. Они называются фиксированными мутациями и измеряются в паре оснований на поколение. Фиксированные мутации - это изменения, происходящие в последовательности гена без изменения белков, продуцируемых этим геном. Они обычно используются в качестве оценок частоты мутаций. Коэффициент замещения рассчитывается, когда количество мутаций в каждом поколении умножается на вероятность того, что новая мутация достигнет фиксации.
Каковы сходства между частотой мутаций и скоростью замещения?
- Уровни мутаций и замен важны в популяционной генетике.
- Более того, оба дают представление о генетическом разнообразии.
- Они также предоставляют информацию об эволюции популяций.
- Оба тарифа рассчитываются по определенной формуле.
В чем разница между скоростью мутации и скоростью замещения?
Скорость мутаций - это частота возникновения новых мутаций в отдельном гене, основанная на делециях, вставках или заменах, а скорость замещения - это частота мутаций, происходящих из-за замены нуклеотидов в последовательности ДНК. В этом ключевое различие между мутацией и скоростью замещения. Коэффициенты мутаций оценивают количество генетического разнообразия, а коэффициенты замещения оценивают скорость эволюции. Более того, формула для частоты мутаций μ=m/N, где N - среднее число клеток на культуру, а формула для скорости замещения - это число новых мутаций в каждом поколении (Nu), умноженное на вероятность достижения каждой новой мутации. фиксация (1/N), что равно u.
В следующей таблице приведены различия между скоростью мутации и скоростью замещения.
Резюме – Скорость мутаций и скорость замещения
Уровни мутаций и замен являются важными параметрами генетического разнообразия. Скорость мутаций - это частота появления новых мутаций в отдельном гене, основанная на делециях, вставках или заменах, а скорость замещения - это частота мутаций, возникающих из-за замены нуклеотидов в последовательности ДНК. Скорость мутаций оценивает количество генетического разнообразия, а скорость замещения оценивает скорость эволюции. Это суммирует разницу между частотой мутаций и скоростью замещения.
