Kluczowa różnica - uszkodzenie DNA a mutacja
DNA zawiera informacje genetyczne każdej komórki. Jest przechowywany wraz z informacjami dziedzicznymi, które mają być przekazywane z pokolenia na pokolenie. Informacja genetyczna jest ukryta w cząsteczkach DNA w postaci precyzyjnych sekwencji nukleotydów. Istnieją miliardy nukleotydów i są one ułożone w grupy zwane genami. Geny są zakodowane z instrukcjami, aby uczynić wszystkie białka i inne materiały niezbędne dla wzrostu, rozwoju i metabolizmu organizmu. Liczba i dokładna kolejność nukleotydów w DNA determinuje właściwości każdego organizmu. Dlatego utrzymanie integralności i stabilności DNA jest niezbędne do życia. Jednak DNA jest stale poddawane zmianom z powodu różnych czynników, w tym pochodzenia wewnętrznego i środowiskowego. Uszkodzenia i mutacje DNA to takie zmiany, które zachodzą w DNA. Uszkodzenie DNA jest określane jako pęknięcie lub zmiana fizycznej lub chemicznej struktury DNA. Mutację definiuje się jako zmiany zasad w sekwencji DNA. Kluczową różnicą między uszkodzeniem a mutacją DNA jest to, że uszkodzenia DNA mogą być prawidłowo naprawiane przez enzymy, podczas gdy mutacje nie mogą być rozpoznawane i naprawiane przez enzymy.
SPIS TREŚCI
1. Przegląd i kluczowe różnice
2. Co to jest uszkodzenie DNA
3. Co to jest mutacja
4. Porównanie obok siebie - uszkodzenie DNA a mutacja
5. Podsumowanie
Co to jest uszkodzenie DNA?
Uszkodzenie DNA jest nieprawidłowością w fizycznej i / lub chemicznej strukturze DNA. Z powodu uszkodzenia DNA jego struktura odbiega od normalnej struktury. Uszkodzenia DNA najczęściej występują podczas replikacji DNA. Dodanie złego nukleotydów podczas replikacji stanie na 10 8 par zasad. Jednak 99% błędów jest korygowanych podczas korekty aktywności enzymów polimerazy DNA. Pozostały 1% nie zostanie naprawiony i zostanie przekazany następnemu pokoleniu jako mutacja.
Uszkodzenia DNA mogą wystąpić w wyniku wprowadzenia nielegalnych zasad podczas replikacji, deaminacji lub innej modyfikacji zasad, utraty zasady ze szkieletu DNA skutkującej powstaniem miejsc bezzasadowych, pęknięć pojedynczej nici, pęknięć podwójnej nici, tworzenia dimerów pirymidynowych, wewnątrz i między nici sieciowanie itp. Te uszkodzenia DNA są stale naprawiane przez kilka mechanizmów naprawy DNA w komórkach. Obejmują one naprawę przez wycinanie zasad, naprawę przez wycinanie nukleotydów, naprawę niedopasowania, łączenie homologicznych końców lub łączenie niehomologicznych końców itp.
Istnieje kilka przyczyn uszkodzeń DNA. Błędy replikacji DNA prowadzą do uszkodzeń DNA. DNA może ulec uszkodzeniu w wyniku narażenia na promieniowanie UV, toksyczne chemikalia, promieniowanie jonizujące, promieniowanie rentgenowskie, leki przeciwnowotworowe i szkodliwe produkty uboczne komórek (rodniki tlenowe, środki alkilujące).
Rysunek 01: Uszkodzenie DNA przez promieniowanie UV
Co to jest mutacja?
Mutacja to zmiana w sekwencji zasad DNA. Enzymy nie rozpoznają błędów DNA, gdy występują w obu niciach. Jeśli podstawowe zmiany zachodzą w obu niciach w postaci mutacji, to enzymy nie mogą ich naprawić. Dlatego mutacje są przekazywane do duplikujących się genomów i przekazywane kolejnym pokoleniom, tworząc różne fenotypy. Zmutowane geny dają różne sekwencje aminokwasów, które wytwarzają niewłaściwe produkty białkowe.
Mutacje mogą być generowane ze źródeł endogennych lub egzogennych, takich jak awaria mechanizmów naprawczych, błędy rekombinacji i replikacji DNA, stres oksydacyjny, toksyczne chemikalia, promieniowanie rentgenowskie, promieniowanie UV itp. Podczas replikacji mutacje występują z szybkością jednej mutacji w każdym 10 miliardów par zasad, które są replikowane.
Skutki mutacji mogą być pozytywne (korzystne), negatywne (szkodliwe) i neutralne. Mutacje występują w różnych typach, takich jak mutacje punktowe, mutacje z przesunięciem ramki, mutacje typu missense, mutacje ciche i mutacje nonsensowne.
Rysunek 02: Mutacja przez UV
Jaka jest różnica między uszkodzeniem DNA a mutacją?
Porównaj środek artykułu przed tabelą
Uszkodzenie DNA a mutacja |
|
| Uszkodzenie DNA to każda zmiana, taka jak przerwa lub zmiana, która wprowadza odchylenie od zwykłej struktury podwójnej helisy. | Mutacja to dziedziczne uszkodzenie DNA, które może powodować zmienność genotypu. |
| Możliwość naprawy | |
| Uszkodzenia DNA można prawidłowo naprawić za pomocą enzymów. | Mutacji nie można naprawić enzymami. |
| Dziedziczność | |
| Ponieważ uszkodzenia są korygowane przez enzymy, nie są one przekazywane kolejnym pokoleniom | Są przekazywane kolejnym pokoleniom. |
| Podczas replikacji | |
| Uszkodzenia DNA najczęściej występują podczas replikacji w nowo syntetyzowanej nici. | Mutacje występują głównie podczas replikacji, gdy wybierany jest niewłaściwy szablon i obie nici są modyfikowane. |
Podsumowanie - Uszkodzenie DNA a mutacja
Uszkodzenia i mutacje DNA to dwa rodzaje błędów występujących w strukturze DNA. Uszkodzenie DNA to jakakolwiek modyfikacja chemicznej lub fizycznej struktury DNA, przekształcająca go w cząsteczkę DNA zmienioną niż oryginalna cząsteczka DNA. Modyfikacje te są szybko wykrywane przez enzymy i korygowane przed przekształceniem w dziedziczną zmianę zwaną mutacją. Mutacja to dziedziczna zmiana w sekwencji zasad DNA. Normalnie nie są rozpoznawane przez enzymy i poddawane naprawie. Mutacje prowadzą do niepożądanych produktów białkowych i różnych fenotypów. Taka jest różnica między uszkodzeniem DNA a mutacją.
