Мутация против рекомбинации
Масштаб изменений, которые происходят в геномах из-за мутаций и рекомбинаций, является основным различием между этими двумя процессами. Мутация и рекомбинация - это два процесса, которые изменяют геном с течением времени. Хотя оба процесса не связаны между собой, они постоянно формируют геном. Большинство этих изменений не передаются следующему поколению, но некоторые изменения будут иметь большое влияние на потомство, определяя судьбу вида. Изменения, происходящие с ДНК в соматических клетках, обычно не передаются по наследству, тогда как изменения, происходящие с ДНК в клетках зародышевой линии, могут передаваться по наследству. Кроме того, если это изменение является разрушительным, то может быть нанесен значительный вред клетке, органу, организму или даже виду. Если это конструктивное изменение, то в конечном итоге оно может оказаться полезным для вида.
Что такое мутация?
Мутация определяется как небольшие изменения в последовательности нуклеотидов генома, которые не исправляются восстанавливающими ферментами. Эти мутации могут быть изменениями одного основания (точечными мутациями), небольшими инсерциями или делециями. Агенты, вызывающие мутации, известны как мутагены. Наиболее распространенными мутагенами являются ошибочная репликация, химические вещества и радиация. Химические вещества и радиация изменяют структуру нуклеотида, и, если изменение не исправить, мутация останется постоянной.
Есть несколько ферментов, которые восстанавливают эти мутации ДНК, такие как метилгуанин, метилтрансфераза и ДНК-полимераза III. Эти ферменты будут сканировать на наличие ошибок и повреждений до начала клеточного деления (пререпликативное) и после клеточного деления (пострепликативное).
Мутация в кодирующей области (т. е. области ДНК, где хранится последовательность трансляции белка) может быть вредной для клетки, органа или организма (точечная мутация в третьем основании кодона, как правило, не вызывающая каких-либо вред – тихая мутация).
Например: – серповидноклеточная анемия – заболевание, вызванное точечной мутацией.
Мутации в некодирующей ДНК с меньшей вероятностью причинят какой-либо вред, хотя, если они унаследованы, они могут быть вредными, если мутация вызывает активацию молчащих генов.
Мутации с вставкой или делецией, как известно, сдвигают рамку считывания (мутации со сдвигом рамки), что приводит к нарушению синтеза белка, вызывая смертельные заболевания у людей.
Хотя большинство мутаций вредны, есть и полезные. Например, большинство европейцев устойчивы к ВИЧ-инфекции благодаря точечной мутации, возникшей в процессе эволюции.
Что такое рекомбинация?
Рекомбинация - это процесс крупномасштабных изменений в нуклеотидной последовательности генома, которые обычно не репарируются механизмами репарации повреждений ДНК. Существует два типа рекомбинации: перекрестная и неперекрестная рекомбинация. Кроссоверная рекомбинация является результатом обмена фрагментами ДНК гомологичных хромосом с образованием двойного праздничного соединения. Некроссоверная рекомбинация происходит путем зависимого от синтеза отжига цепей, при котором не происходит обмена генетическим материалом между хромосомами. Вместо этого последовательность одной хромосомы копируется и вставляется в разрыв другой хромосомы, а последовательность матричной хромосомы остается нетронутой.
Рекомбинация может происходить внутри хромосомы, как правило, между двумя сестринскими хроматидами (транспозиция).
Во время мейоза в зародышевых клетках обычно наблюдается рекомбинация между негомологичными хромосомами. В соматических клетках рекомбинация происходит между гомологичными хромосомами.
Рекомбинация необходима во время производства В-клеток. Кроме того, есть некоторые системы репарации, включающие рекомбинацию.
В чем разница между мутацией и рекомбинацией?
И мутация, и рекомбинация - это процессы, которые изменяют последовательность нуклеотидов генома. Оба процесса вызывают дефекты в клетках, органах и организмах и могут привести к летальному исходу. Оба процесса могут быть полезными как для организмов, так и для видов. Кроме того, оба процесса являются важными процессами в ходе эволюции. Однако между этими двумя процессами есть и некоторые различия. Давайте посмотрим на них.
Определение рекомбинации и мутации:
• Мутация - это процесс, который изменяет последовательность нуклеотидов генома в небольшом масштабе, и эти изменения не исправляются восстанавливающими ферментами.
• Рекомбинация является основным процессом, который изменяет последовательность нуклеотидов генома в больших масштабах, и эти изменения обычно не восстанавливаются механизмами восстановления повреждений ДНК.
Типы:
• Мутация – точечная мутация и мутация со сдвигом рамки
• Рекомбинация – перекрестная рекомбинация и некроссоверная рекомбинация
Причины:
• Мутация. Агенты мутации включают ошибочную репликацию, химические вещества и радиацию.
• Рекомбинация – Рекомбинация – это механизм, контролируемый ферментами.
Расположение:
• Мутации могут возникать в случайных местах генома.
• Рекомбинация обычно зависит от местоположения.
Восстановление:
• Мутация может быть устранена системами восстановления в клетке.
• Рекомбинация иногда является процессом восстановления.
Возникновение:
• Мутации могут произойти в любое время.
• Рекомбинация происходит во время деления клетки.
Копирование генов:
• Мутация не копирует гены.
• Рекомбинация может копировать гены в геноме.
