Pagrindinis skirtumas - DNR žala ir mutacija
DNR turi genetinę kiekvienos ląstelės informaciją. Ji saugoma kartu su paveldimumo informacija, kuri turėtų būti perduodama iš kartos į kartą. Genetinė informacija yra paslėpta DNR molekulėse tikslių nukleotidų sekų pavidalu. Yra milijardai nukleotidų ir jie yra suskirstyti į grupes, vadinamus genais. Genai užkoduoti instrukcijomis, kaip pagaminti visus baltymus ir kitas medžiagas, būtinas organizmo augimui, vystymuisi ir medžiagų apykaitai. DNR nukleotidų skaičius ir tiksli tvarka lemia kiekvieno organizmo savybes. Todėl gyvybiškai svarbu išlaikyti DNR vientisumą ir stabilumą. Tačiau DNR nuolat keičiasi dėl įvairių veiksnių, įskaitant vidinę ir aplinkos kilmę. DNR pažeidimai ir mutacijos yra tokie pokyčiai, kurie įvyksta DNR. DNR pažeidimas vadinamas DNR fizinės ar cheminės struktūros sulaužymu ar pakitimu. Mutacija apibrėžiama kaip baziniai pokyčiai DNR sekoje. Esminis skirtumas tarp DNR pažeidimo ir mutacijos yra tas, kad DNR pažeidimus fermentai gali tinkamai ištaisyti, o mutacijos negali atpažinti ir atkurti fermentai.
TURINYS
1. Apžvalga ir pagrindinis skirtumas
2. Kas yra DNR pažeidimas
3. Kas yra mutacija
4. Palyginimas greta - DNR pažeidimai ir mutacija
5. Santrauka
Kas yra DNR pažeidimas?
DNR pažeidimas yra fizinės ir (arba) cheminės DNR struktūros anomalija. Dėl DNR pažeidimo jo struktūra nukrypsta nuo įprastos struktūros. DNR pažeidimai dažniausiai įvyksta DNR replikacijos metu. Neteisingo nukleotido pridėjimas replikacijos metu vyksta kas 10 8 bazių porose. Tačiau 99% klaidų ištaisoma atliekant korektūros DNR polimerazės fermentų aktyvumą. Likę 1% nebus pataisyti ir bus perduoti kitai kartai kaip mutacija.
DNR pažeidimai gali atsirasti dėl neteisėtų bazių įvedimo replikacijos metu, dezaminavimo ar kitokios bazių modifikacijos, pagrindo praradimo iš DNR stuburo, dėl kurio susidaro abazinės vietos, vienos grandies pertraukos, dvigubos grandinės pertraukos, pirimidino dimerių susidarymo, intra ir interstrand kryžminis ryšys ir kt. Šiuos DNR pažeidimus nuolat taiso keli DNR atstatymo mechanizmai ląstelėse. Jie apima pagrindo ekscizijos taisymą, nukleotidų ekscizijos taisymą, neatitikimų taisymą, homologinio galo sujungimą arba nehomologinį galo sujungimą ir kt.
Yra kelios DNR pažeidimo priežastys. DNR replikacijos klaidos sukelia DNR pažeidimus. DNR gali būti pažeista dėl UV šviesos, toksiškų cheminių medžiagų, jonizuojančiosios spinduliuotės, rentgeno spindulių, vaistų nuo naviko ir kenksmingų šalutinių ląstelių produktų (deguonies radikalų, alkilinimo medžiagų).
01 paveikslas: DNR žala UV spinduliais
Kas yra mutacija?
Mutacija yra DNR bazinės sekos pokytis. Fermentai neatpažįsta DNR klaidų, kai jų pasitaiko abiejose grandyse. Jei bazės pokyčiai įvyksta abiejose grandyse mutacijos pavidalu, fermentai jų negali ištaisyti. Todėl mutacijos perduodamos į besidubliuojančius genomus ir perduodamos kitoms kartoms, gaminant skirtingus fenotipus. Dėl mutavusių genų susidaro skirtingos aminorūgščių sekos, kurios gamina neteisingus baltymų produktus.
Mutacijos gali atsirasti dėl endogeninių ar egzogeninių šaltinių, tokių kaip remonto mechanizmų gedimas, DNR rekombinacijos ir replikacijos klaidos, oksidacinis stresas, toksiškos cheminės medžiagos, rentgeno spinduliai, UV spinduliai ir kt. Replikacijos metu mutacijos vyksta po vieną mutaciją kiekvienoje 10 milijardų bazinių porų, kurios yra pakartojamos.
Mutacijų rezultatai gali būti teigiami (naudingi), neigiami (žalingi) ir neutralūs. Mutacijos yra skirtingų tipų, tokių kaip taškinės mutacijos, rėmelio poslinkio mutacijos, misenseninės mutacijos, tylios ir nesąmonių mutacijos.
02 pav. Mutacija UV spinduliais
Kuo skiriasi DNR pažeidimai ir mutacijos?
Skirtingas straipsnis viduryje prieš lentelę
DNR žala vs mutacija |
|
| DNR pažeidimas yra bet koks pokytis, pvz., Lūžis ar pakeitimas, sukeliantis nukrypimą nuo įprastos dvigubos spiralės struktūros. | Mutacija yra paveldima DNR žala, galinti sukelti genotipo pokyčius. |
| Pataisomumas | |
| DNR pažeidimus fermentai gali tinkamai ištaisyti. | Mutacijos fermentų atstatyti negalima. |
| Paveldimumas | |
| Kadangi fermentai ištaiso žalą, jie nėra perduodami kitoms kartoms | Jie perduodami sekančioms kartoms. |
| Replikacijos metu | |
| DNR pažeidimai dažniausiai įvyksta replikacijos metu naujai sintetinamoje grandinėje. | Mutacijos dažniausiai įvyksta replikacijos metu, kai pasirenkamas netinkamas šablonas, ir modifikuojamos abi sruogos. |
Santrauka - DNR žala ir mutacija
DNR pažeidimai ir mutacijos yra dviejų tipų klaidos, įvykusios DNR struktūroje. DNR pažeidimas yra bet kokia DNR cheminės ar fizinės struktūros modifikacija, paverčiant ją pakeista DNR molekule nei pradinė DNR molekulė. Šias modifikacijas fermentai greitai atseka ir ištaiso prieš paversdami paveldimais pokyčiais, vadinamais mutacijomis. Mutacija yra paveldimas DNR bazinės sekos pokytis. Fermentai jų paprastai neatpažįsta ir nėra pataisomi. Mutacijos sukelia nepageidaujamus baltymų produktus ir skirtingus fenotipus. Tuo skiriasi DNR pažeidimai ir mutacijos.
