Мутагенезата е процесът, при който мутациите се въвеждат нарочно в клетки или гени, които ще доведат до генетично модифицирани гени или организми. Мутагенезата се извършва най-вече за въвеждане на полезни характеристики на организмите. Понастоящем мутагенезата се използва и при генна терапия за промяна на гени и за медицински цели. Мутациите могат да бъдат въведени по два основни начина; Случайна мутагенеза и мутагенеза, насочена към сайта. Случайната мутагенеза е процесът на въвеждане на мутации на случаен принцип. След това изберете организмите, които са мутирали, използвайки селекционен метод. Процесът е изцяло случаен. Мутагенезата, насочена към сайта, е процесът, при който мутациите се въвеждат по специфичен за сайта начин към конкретни места в ДНК или към специфични нуклеотиди. Специфичност на мутациите, насочени към сайта, е много висока. Най- ключова разлика между произволна и насочена към сайта мутагенеза е модата, при която мутацията се въвежда. Случайната мутагенеза въвежда мутации произволно, докато мутационно насочените мутации са специално насочени към избрани места от гените.
1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е случайна мутагенеза
3. Какво е мутагенеза, насочена към сайта
4. Прилики между случайна мутагенеза и мутагенеза, насочена към сайта
5. Паралелно сравнение - случайна мутагенеза срещу мутагенеза, насочена към сайта, в таблична форма
6. Резюме
Случайната мутагенеза се отнася до процеса на въвеждане на мутации в организмите по случаен начин и по този начин е неспецифична. Случайната мутагенеза включва излагане на организма на мутаген за период от време и подбор на мутантните разновидности. Мутагените могат да бъдат или физични мутагени като UV лъчение, или химически мутагени като алкилиращи агенти. Този метод е най-подходящ за предизвикване на мутации в микроорганизми, растения и животни.
Процесът на развитие на микробния щам при производството на антибиотици се основава на произволна мутагенеза. Произвеждащите антибиотици щамове са изложени на различни мутагени и след това се тества антибиотичната чувствителност на щама. По този начин могат да се изведат щамовете, които са развили резистентност спрямо първоначалния щам.
В растителната тъканна култура се използва случайна мутагенеза, за да се включат различни знаци в растенията. Растенията са изложени на мутагени в етапите на образуване на калус. В проучвания върху животни рядко се използва случайна мутагенеза, въпреки че алкилиращите агенти са били използвани за индуциране на мутации чрез произволна мутагенеза.
При излагане на организми на мутагени трябва да се внимава за дозата на мутагена и периода на излагане на мутагени. Превишените дози и периодите на експозиция могат да навредят на самия организъм. Следователно, случайна мутагенеза трябва да се прави при контролирани условия.
Мутагенезата, насочена към сайта, е по-специфичен процес на индуциране на мутации, при който основни аналози са използвани за създаване на точкови мутации. Тези основни аналози са способни да индуцират аденин-тимин към гуанин-цитозинови преходи. По този начин мутацията се индуцира и е известна като насочена към мястото мутагенеза и следователно има висока специфичност.
Фигура 01: Сайтът е насочен мутагенеза
В ранните методи на молекулярна биология, мутагенезата, насочена към мястото, използвайки основни аналози, се извършва с помощта на аминопурин за AT - GC преходи и нитрозогуанидин за GC към AT преходи. С въвеждането на полимеразна верижна реакция (PCR) и концепцията за праймери, в момента мутагенезата, насочена към мястото, се индуцира чрез мутагенни олигонуклеотиди. Този метод позволява вмъкване на индели и точкови мутации към избрания ген или организъм. След приключване на процедурата за мутагенеза, мутантите се избират чрез използване на специфични репортери или маркери.
Случайна мутагенеза срещу Мутагенеза, насочена към сайта | |
Случайната мутагенеза е процесът на въвеждане на мутации на случаен принцип и след това селекция на организмите, които са мутирали чрез селекционен метод. Процесът е изцяло случаен. | Мутагенезата, насочена към сайта, е процесът, при който мутациите се въвеждат по специфичен за сайта начин към конкретни места в ДНК или към специфични нуклеотиди. |
Мутациите са промени в ДНК последователността на организма. Те се дължат на неизвестни експозиции на мутагени. При мутагенезата разновидности на микроорганизми, растения и животински клетъчни култури са изложени на мутагени и мутантният сорт се избира след приключване на генния трансфер. В зависимост от начина, по който е предизвикана мутацията, те могат да бъдат или Случайни мутации, или насочени към сайта мутации. Случайната мутагенеза е процесът на въвеждане на мутации на случаен принцип, докато мутагенезата, насочена към сайта, е процесът, при който мутациите се въвеждат по специфичен за сайта начин към конкретни места в ДНК или към специфични нуклеотиди. Това е разликата между Случайната мутагенеза и Мутагенезата, насочена към сайта.
1. „Мутагенеза (техника на молекулярна биология).“ Мутагенеза (техника на молекулярна биология) - преглед | Теми на ScienceDirect. Налични тук
2.Стуртевант, радост. „Сайт-насочена и случайна инсерционална мутагенеза в медикаментозно важни гъбички.“ Сайт-насочена и случайна инсерционална мутагенеза в медицински важни гъби | InTechOpen, InTech, 5 февруари 2013. Достъпно тук
1.'Site Directed Mutagenesis'By Knbusby - Собствена работа, (Public Domain) чрез Commons Wikimedia