Разлика между мутация и рекомбинация

Мутация срещу рекомбинация
 

Мащабът на промяна, който настъпва в геномите поради мутация и рекомбинация, е основната разлика между тези два процеса. Мутацията и рекомбинацията са двата процеса, които променят генома с времето. Въпреки че и двата процеса не са свързани, те оформят генома постоянно. Повечето от тези промени не се предават на следващото поколение, но някои промени ще окажат голямо влияние върху потомството, като определят съдбата на вида. Промените, които се случват с ДНК в соматичните клетки, обикновено не са наследствени, докато промените, които възникват в ДНК в зародишните клетки, могат да бъдат наследствени. Освен това, ако тази промяна е разрушителна, тогава може да има значителна вреда за клетката, органа, организма или дори за вида. Ако това е конструктивна промяна, то в крайна сметка може да е от полза за вида.

Какво е мутация?

Мутацията се дефинира като малки промени в мащаба в нуклеотидната последователност на геном и на промените не се коригират чрез поправяне на ензими. Тези мутации могат да бъдат единични основни промени (точкови мутации), вмъкване или изтриване в малки мащаби. Агентите, причиняващи мутация, са известни като мутагени. Най-често срещаните мутагени са грешна репликация, химикали и радиация. Химикалите и радиацията променят структурата на нуклеотида и ако промяната не бъде поправена, мутацията ще бъде постоянна.

Има няколко ензима, които поправят тези мутации на ДНК, като метил гуанин, метил трансфераза и ДНК полимераза III. Тези ензими ще сканират за грешки и щети преди началото на клетъчното делене (предварително репликативно) и след клетъчното деление (пост-репликативно).

Мутацията в кодиращия регион (т.е. регионите на ДНК, където се съхранява протеиновата транслационна последователност) може да бъде вредна за клетката, органа или организма (точкова мутация в третата основа на кодон, обикновено не причинява вреда - безшумна мутация).

Например: - сърповидноклетъчната анемия е заболяване, причинено от точкова мутация.

Мутациите в некодиращата ДНК са по-малко вероятни да причинят вреда, въпреки че, ако е наследствена, тя може да бъде вредна, ако мутацията причинява активирането на тихи гени.

Известно е, че мутациите за вмъкване или изтриване изместват рамката за четене (мутации на рамката) което води до дефектен синтез на протеин, причиняващ смъртоносни заболявания при хората.

Въпреки че повечето мутации са вредни, има някои мутации, които са полезни. Например, повечето от европейците са устойчиви на ХИВ инфекция поради точкова мутация, възникнала по време на еволюцията.

Какво е рекомбинация?

Рекомбинацията е процес на мащабни промени в нуклеотидната последователност на генома и които са обикновено не се поправят чрез механизми за възстановяване на повреда на ДНК. Има два типа рекомбинации, кросоувър и некръстосана рекомбинация. Кръстосана рекомбинация е резултат от обмен на ДНК фрагменти на хомоложни хромозоми чрез образуване на двойно празнично съединение. Некръстосана рекомбинация възниква чрез синтез, зависим от синтеза на отслабване, където не се осъществява обмен на генетичен материал между хромозоми. Вместо това последователността на едната хромозома се копира и се вмъква в празнината в другата хромозома, а последователността на шаблонната хромозома остава непокътната.

Може да възникне рекомбинация в хромозомата, обикновено между двете сестрински хроматиди (транспониране).

По време на мейозата в зародишните клетки рекомбинацията е често наблюдаван процес между нехомоложни хромозоми. В соматичните клетки се наблюдава рекомбинация между хомоложни хромозоми.

Рекомбинацията е от съществено значение по време на производството на В клетки. Също така има някои системи за ремонт, които включват рекомбинация.

Каква е разликата между мутация и рекомбинация?

И мутацията, и рекомбинацията са процеси, които променят нуклеотидната последователност на геном. И двата процеса причиняват дефекти в клетките, органите и организмите и които могат да бъдат смъртоносни. И двата процеса могат да бъдат полезни както за организмите, така и за видовете. Също така и двата процеса са съществени процеси по време на еволюцията. Съществуват обаче и някои разлики между двата процеса. Нека да ги разгледаме.

• Определение за рекомбинация и мутация:

• Мутацията е процес, който променя нуклеотидната последователност на геном в малък мащаб и промените не се коригират чрез поправяне на ензими.

• Рекомбинацията е основният процес, който променя нуклеотидната последователност на геном в голям мащаб и промените обикновено не се поправят чрез механизми за възстановяване на увреждане на ДНК.

• Видове:

• Мутация - мутация на точка и мутация на кадър

• Рекомбинация - кръстосана рекомбинация и некръстосана рекомбинация

• Причини:

• Мутация - Агентите на мутация включват погрешна репликация, химикали и радиация.

• Рекомбинация - рекомбинацията е ензимен контролиран механизъм.

• Местоположение:

• Мутацията може да се появи на произволни места от генома.

• Рекомбинацията обикновено е специфична за местоположението.

• Ремонт:

• Мутацията може да бъде поправена от системите за ремонт в клетката.

• Рекомбинацията понякога е ремонт.

• Случайност:

• Мутациите могат да се случат по всяко време.

• По време на деленето на клетките възниква рекомбинация.

• Копиране на гени:

• Мутацията не копира гени.

• Рекомбинацията може да копира гени в генома.

С любезност на изображенията: Точкови мутации и илюстрация на Томас Хънт Морган за преминаване през (1916 г.) през Wikicommons (Public Domain)