Kluczowa różnica - Mutageneza losowa a mutageneza ukierunkowana
Mutageneza to proces, w którym mutacje są celowo wprowadzane do komórek lub genów, co prowadzi do genetycznie zmodyfikowanych genów lub organizmów. Mutageneza jest najczęściej wykonywana w celu wprowadzenia korzystnych cech organizmów. Obecnie mutageneza jest również wykorzystywana w terapii genowej do zmiany genów oraz do celów leczniczych. Mutacje można wprowadzać na dwa główne sposoby; Losowa mutageneza i ukierunkowana mutageneza. Losowa mutageneza to proces losowego wprowadzania mutacji. Następnie wybierz organizmy, które są zmutowane za pomocą metody selekcji. Proces jest całkowicie losowy. Mutageneza ukierunkowana miejscowo to proces, w którym mutacje są wprowadzane w sposób specyficzny dla miejsca do określonych miejsc w DNA lub do określonych nukleotydów. Specyfika mutacji ukierunkowanych na miejsce jest bardzo wysoka. Kluczową różnicą między mutagenezą losową a ukierunkowaną miejscowo jest sposób wprowadzenia mutacji. Mutageneza losowa wprowadza mutacje w sposób losowy, podczas gdy mutacje ukierunkowane są specyficznie ukierunkowane na wybrane miejsca genów.
ZAWARTOŚĆ
1. Przegląd i kluczowe różnice
2. Co to jest mutageneza losowa
3. Co to jest mutageneza ukierunkowana miejscowo
4. Podobieństwa między mutagenezą losową a mutagenezą ukierunkowaną
5. Porównanie obok siebie - mutageneza losowa vs mutageneza ukierunkowana w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie
Co to jest losowa mutageneza?
Losowa mutageneza odnosi się do procesu wprowadzania mutacji do organizmów w sposób losowy, a zatem jest niespecyficzna. Losowa mutageneza polega na poddaniu organizmu działaniu mutagenu przez pewien okres czasu i wybraniu zmutowanych odmian. Mutageny mogą być mutagenami fizycznymi, takimi jak promieniowanie UV, lub mutagenami chemicznymi, takimi jak środki alkilujące. Ta metoda najlepiej nadaje się do wywoływania mutacji w mikroorganizmach, roślinach i zwierzętach.
Proces rozwoju szczepu drobnoustrojów w produkcji antybiotyków oparty jest na losowej mutagenezie. Szczepy wytwarzające antybiotyki są wystawiane na działanie różnych mutagenów, a następnie bada się wrażliwość szczepu na antybiotyki. W ten sposób można wywnioskować szczepy, które rozwinęły oporność w stosunku do pierwotnego szczepu.
W hodowli tkanek roślinnych stosuje się losową mutagenezę w celu włączenia różnych cech do roślin. Rośliny są narażone na mutageny na etapach tworzenia kalusa. W badaniach na zwierzętach rzadko stosuje się losową mutagenezę, chociaż do wywoływania mutacji w drodze losowej mutagenezy stosowano środki alkilujące.
Wystawiając organizmy na mutageny, należy zwrócić uwagę na dawkę mutagenu i czas ekspozycji na mutageny. Nadmierne dawki i okresy narażenia mogą spowodować uszkodzenie samego organizmu. Dlatego losową mutagenezę należy przeprowadzić w kontrolowanych warunkach.
Co to jest mutageneza kierowana na miejsce?
Mutageneza ukierunkowana na miejsce jest bardziej specyficznym procesem wywoływania mutacji, w którym analogi zasad były używane do tworzenia mutacji punktowych. Te analogi zasad są zdolne do indukowania przemian adenina-tymina do guaniny-cytozyny. W ten sposób mutacja jest indukowana i jest znana jako mutageneza ukierunkowana na miejsce, a zatem ma wysoką specyficzność.
Rysunek 01: Mutageneza ukierunkowana na miejsce
We wczesnych technikach biologii molekularnej ukierunkowaną mutagenezę z użyciem analogów zasad przeprowadzono z użyciem aminopuryny do przejść AT - GC i nitrozoguanidyny do przejść od GC do AT. Wraz z wprowadzeniem reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR) i koncepcją starterów, obecnie ukierunkowana mutageneza jest indukowana przez mutagenne oligonukleotydy. Metoda ta pozwala na wstawienie indeli i mutacje punktowe do wybranego genu lub organizmu. Po zakończeniu procedury mutagenezy mutanty wybiera się przy użyciu określonych reporterów lub markerów.
Jakie są podobieństwa między mutagenezą losową a mutagenezą ukierunkowaną?
- Techniki mutagenezy losowej i mutagenezy ukierunkowanej są sztucznymi metodami wywoływania mutacji w określonym organizmie.
- Zarówno techniki losowej mutagenezy, jak i mutagenezy ukierunkowanej są wykorzystywane do wytwarzania korzystnych odmian organizmów, które posiadają cechy, takie jak tolerancja na choroby oraz w terapii genowej.
- Techniki mutagenezy losowej i mutagenezy ukierunkowanej wywołują mutacje w DNA i zmieniają DNA.
- Zarówno mutageneza losowa, jak i mutageneza ukierunkowana miejscowo są indukowane głównie przez czynniki fizyczne i chemiczne.
Jaka jest różnica między mutagenezą losową a mutagenezą ukierunkowaną?
Porównaj środek artykułu przed tabelą
Mutageneza losowa a mutageneza ukierunkowana na miejsce |
|
| Mutageneza losowa to proces losowego wprowadzania mutacji, a następnie selekcja organizmów zmutowanych metodą selekcji. Proces jest całkowicie losowy. | Mutageneza ukierunkowana miejscowo to proces, w którym mutacje są wprowadzane w sposób specyficzny dla miejsca w określonych miejscach w DNA lub do określonych nukleotydów. |
Podsumowanie - Mutageneza losowa kontra mutageneza ukierunkowana
Mutacje to zmiany w sekwencji DNA organizmu. Wynika to z nieznanej ekspozycji na mutageny. W mutagenezie odmiany mikroorganizmów, roślin i kultur komórek zwierzęcych są narażone na działanie mutagenów, a po zakończeniu transferu genów wybiera się odmianę mutantów. W zależności od sposobu, w jaki mutacja jest wywoływana, mogą to być mutacje losowe lub mutacje ukierunkowane. Mutageneza losowa to proces losowego wprowadzania mutacji, podczas gdy mutageneza ukierunkowana miejscowo jest procesem, w którym mutacje są wprowadzane w sposób specyficzny dla miejsca do określonych miejsc w DNA lub do określonych nukleotydów. Na tym polega różnica między mutagenezą losową a mutagenezą ukierunkowaną.
