Разлика между мутациите на последователността на ДНК и епигенетичните модификации

Най- ключова разлика между мутациите на ДНК последователността и епигенетичните модификации е това по време на мутации на ДНК последователности, настъпват промени в оригиналните ДНК последователности, докато по време на епигенетични модификации не се наблюдават промени в оригиналните ДНК последователности.

Геномът представлява общата генетична информация на организма под формата на точни ДНК последователности или гени. Определен ген съдържа определен генетичен код за производство на специфичен протеин. Следователно гените се експресират чрез два процеса: транскрипция и транслация. Поради различни причини обаче, в ДНК последователностите на гените настъпват промени. Наричаме тези видове изменения в нуклеотидни последователности мутации. Понякога, дори без да се променят първоначалните ДНК последователности на гените, генната експресия се променя и произвежда различни фенотипове. Ние наричаме тези случаи епигенетични модификации.

СЪДЪРЖАНИЕ

1. Преглед и ключова разлика
2. Какво представляват мутациите на последователността на ДНК 
3. Какво представляват епигенетичните модификации
4. Прилики между мутациите на последователността на ДНК и епигенетичните модификации
5. Паралелно сравнение - мутации на последователността на ДНК срещу епигенетични модификации в таблична форма
6. Резюме

Какво представляват мутациите на последователността на ДНК?

Мутациите са промените, които настъпват в нуклеотидните последователности на ДНК. Когато настъпи мутация, тя променя точния нуклеотиден ред на последователността на ДНК. В резултат на това генетичната информация се променя в определена последователност. Една единична нуклеотидна промяна може да създаде вреден ефект върху организма; например генетични разстройства. Въпреки това, понякога това не представлява заплаха. Ако мутацията се случи в екзон област на ген, това може да доведе до грешен протеин. Освен това, мутациите на зародишните линии водят до генетични нарушения, когато преминават към следващото поколение, тъй като се срещат в половите клетки като сперматозоиди и яйца. Въпреки това, повечето други мутации са негостоприемни.

Фигура 01: ДНК мутации на последователността

Мутациите на ДНК последователността се извършват в резултат на излагане на силни химикали и канцерогени, UV светлина, грешки в процеса на репликация на ДНК, излагане на радиация и др. Освен това някои мутации са спонтанни. Мутациите могат да бъдат точкови или хромозомни мутации. Единични нуклеотидни промени или точкови мутации се случват поради вмъкване, делеция и заместване. От друга страна, мутации, които причиняват структурни промени на хромозомите, се случват поради дублиране на гени, делеции на хромозомни части, хромозомни пренастройки и т.н..

Какво представляват епигенетичните модификации?

Епигенетиката е изследване на наследствените промени в генната експресия без промяна на първоначалната последователност на ДНК. Следователно фенотипите се променят, без да променят генотипите в епигенетиката. Това ясно показва, че има някои фактори, които контролират генната експресия и фенотипите в допълнение към техните ДНК последователности. Това са епигенетичните модификации. Тези епигенетични модификации играят важна роля в генната експресия и регулиране и играят основна роля в клетъчните процеси като диференциация, развитие и туморогенеза.

Фигура 02: Епигенетични модификации

Някои епигенетични модификации са метилиране на ДНК, модификация на хистон и генетично заглушаване, медиирано от микроРНК. По време на метилирането на ДНК се случва прибавянето на метилова или хидроксиметилова група към основите на ДНК последователността. Хистоните са протеини, които правят хроматинови влакна. Модификациите на хистон водят до структурни промени в хроматина и промени в генната експресия. Особеността на епигенетичните модификации е, че той влияе върху генната експресия, без да навреди на последователността на ДНК на гена. Въпреки това, епигенетичните модификации са обратими.

Какви са приликите между мутациите на последователността на ДНК и епигенетичните модификации?

• Мутациите на ДНК последователността и епигенетичните модификации са свързани с гените.
• И двете са в състояние да променят фенотипа.
• Те причиняват наследствени промени в организмите.

Каква е разликата между мутациите на последователността на ДНК и епигенетичните модификации?

Мутациите на ДНК последователността са постоянните промени, които настъпват в ДНК последователностите на генома. От друга страна, епигенетичните модификации са наследствените промени на химичния и физическия характер на хроматина, които могат да променят генната експресия. Това е ключовата разлика между мутациите на ДНК последователността и епигенетичните модификации. Освен това, мутациите на ДНК последователности могат да бъдат унаследени, както и неунаследени. От друга страна, епигенетичните модификации са наследствени промени. Това също е съществена разлика между мутациите на ДНК последователността и епигенетичните модификации.

Нещо повече, мутациите на ДНК последователности причиняват промени в генетичната информация, докато епигенетичните модификации не причиняват промени в генетичната информация. По-важното е, че мутациите на ДНК последователността променят първоначалната нуклеотидна последователност на ДНК, докато епигенетичните модификации не променят първоначалната ДНК последователност на гена. Това е още една разлика между мутациите на ДНК последователността и епигенетичните модификации. Освен това, има три основни типа мутации на ДНК последователности като точкови мутации, мутации на рамка и хромозомни мутации. От друга страна, има три вида епигенетични модификации като метилиране на ДНК, модификация на хистон и генетично заглушаване, медиирано от микроРНК.

По-долу инфографиката за разликата между мутациите на последователността на ДНК и епигенетичните модификации обобщава сравнително всички разлики.

Обобщение - ДНК мутации в последователността срещу епигенетични модификации

Мутациите на ДНК последователността и епигенетичните модификации са два типа промени, които се случват в гените. При мутациите на ДНК последователността, точната нуклеотидна последователност се променя постоянно, докато при епигенетични модификации, оригиналната ДНК последователност не се променя. Въпреки това, епигенетичните модификации причиняват промени в генната експресия, като по този начин създават промени във фенотипите. Освен това епигенетичните модификации са обратими за разлика от мутациите на ДНК последователности. В допълнение, всички епигенетични модификации са наследствени, за разлика от мутациите на ДНК последователности. Това е обобщение на разликата между мутациите на ДНК последователността и епигенетичните модификации.

справка:

1. "Генетична мутация." Nature News, Nature Publishing Group, достъпна тук.
2. "Епигенетична модификация." NeuroImage, Academic Press, наличен тук.

С любезност на изображенията:

1. „Мутации на хромозоми-bg“ от GYassineMrabetTalk & # x2709; Това неуточнено W3C векторно изображение е създадено с Inkscape. - Собствена работа, базирана на Chromosomenmutationen.png (Public Domain) чрез Wikimedia на Commons
2. „Ролята на HDAC“ от Sm978 - Собствена работа (CC BY-SA 3.0) чрез Wikimedia на Commons