Fő különbség – Véletlenszerű mutagenezis és helyszíni mutagenezis
A mutagenezis az a folyamat, amelyben szándékosan mutációkat visznek be a sejtekhez vagy génekhez, amelyek genetikailag módosított géneket vagy organizmusokat eredményeznek. A mutagenezist többnyire azért végzik, hogy jótékony tulajdonságokat vezessenek be az organizmusokba. A mutagenezist jelenleg a génterápiában is használják gének megváltoztatására és gyógyászati célokra. A mutációkat két fő módon lehet bevinni; Véletlenszerű mutagenezis és helyspecifikus mutagenezis. A véletlenszerű mutagenezis a mutációk véletlenszerű bejuttatásának folyamata. Ezután egy szelekciós módszerrel válassza ki a mutált organizmusokat. A folyamat teljesen véletlenszerű. A helyspecifikus mutagenezis az a folyamat, amelyben helyspecifikus módon mutációkat visznek be a DNS meghatározott helyeire vagy meghatározott nukleotidokba. A helyspecifikus mutációk specifitása nagyon magas. A véletlenszerű és a helyspecifikus mutagenezis közötti kulcsfontosságú különbség a mutáció bevezetésének módja. A véletlenszerű mutagenezis véletlenszerűen vezet be mutációkat, míg a helyspecifikus mutációk kifejezetten a gének kiválasztott helyeit célozzák meg.
Mi az a véletlen mutagenezis?
A véletlenszerű mutagenezis arra a folyamatra utal, amelynek során véletlenszerűen mutációkat viszünk be az organizmusokba, ezért nem specifikus. A véletlenszerű mutagenezis során a szervezetet mutagénnek tesszük ki egy ideig, és kiválasztjuk a mutáns fajtákat. A mutagének lehetnek fizikai mutagének, például UV-sugárzás, vagy kémiai mutagének, például alkilezőszerek. Ez a módszer a legalkalmasabb mikroorganizmusok, növények és állatok mutációinak indukálására.
A mikrobiális törzs fejlesztési folyamata az antibiotikum-termelésben véletlenszerű mutagenezisen alapul. Az antibiotikum-termelő törzseket különböző mutagéneknek tesszük ki, majd megvizsgáljuk a törzs antibiotikum érzékenységét. Így kikövetkeztethetők azok a törzsek, amelyek rezisztenciát fejlesztettek ki az eredeti törzshez képest.
A növényi szövettenyészetben véletlenszerű mutagenezist alkalmaznak, hogy különböző karaktereket építsenek be a növényekbe. A növényeket a kalluszképző szakaszban mutagéneknek teszik ki. Állatkísérletekben ritkán alkalmaznak véletlenszerű mutagenezist, bár alkilezőszereket alkalmaztak a véletlenszerű mutagenezis révén történő mutációk indukálására.
A szervezetek mutagéneknek való kitételekor ügyelni kell a mutagén dózisára és a mutagén hatásának időtartamára. A túlzott dózisok és az expozíciós időszakok károsíthatják magát a szervezetet. Ezért a véletlenszerű mutagenezist ellenőrzött körülmények között kell elvégezni.
Mi az a helyszínre irányított mutagenezis?
A helyspecifikus mutagenezis a mutációk kiváltásának egy specifikusabb folyamata, ahol bázisanalógokat használtak pontmutációk létrehozására. Ezek a bázisanalógok képesek adenin-timin-guanin-citozin átmenetet indukálni. Ily módon a mutáció indukálódik, és helyspecifikus mutagenezisnek nevezik, ezért nagy a specifitása.
01. ábra: Helyszíni mutagenezis
A korai molekuláris biológiai technikákban a bázisanalógok felhasználásával végzett helyspecifikus mutagenezist aminopurint használva az AT–GC átmenetekhez, és nitrozoguanidint a GC–AT átmenetekhez. A polimeráz láncreakció (PCR) bevezetésével és a primerek koncepciójával jelenleg a helyspecifikus mutagenezist mutagén oligonukleotidok indukálják. Ez a módszer lehetővé teszi indelek és pontmutációk beillesztését a kiválasztott génbe vagy szervezetbe. A mutagenezis eljárás befejezése után a mutánsokat speciális riporterek vagy markerek segítségével választják ki.
Mi a hasonlóság a véletlenszerű mutagenezis és a helyszíni mutagenezis között?
- Mind a véletlenszerű mutagenezis, mind a helyszínre irányított mutagenezis technikák mesterséges módszerei mutáció indukálására egy adott szervezetben.
- Mind a véletlenszerű mutagenezis, mind a helyszínre irányított mutagenezis technikákat alkalmazzák olyan jótékony organizmusfajták előállítására, amelyek olyan jellemzőkkel rendelkeznek, mint a betegségtűrő képesség és a génterápia.
- Mind a véletlenszerű mutagenezis, mind a helyspecifikus mutagenezis technikák mutációkat indukálnak a DNS-ben, és megváltoztatják a DNS-t.
- Mind a véletlenszerű mutagenezis, mind a helyszínre irányított mutagenezis típusokat főként fizikai és kémiai tényezők váltják ki.
Mi a különbség a véletlenszerű mutagenezis és a helyszíni mutagenezis között?
Véletlenszerű mutagenezis kontra helyszíni mutagenezis |
|
| A véletlen mutagenezis az a folyamat, amikor véletlenszerűen mutációkat viszünk be, majd szelekciós módszerrel kiválasztjuk a mutációt szenvedett organizmusokat. A folyamat teljesen véletlenszerű. | A helyspecifikus mutagenezis az a folyamat, amelynek során mutációkat visznek be helyspecifikus módon a DNS meghatározott helyeire vagy meghatározott nukleotidokhoz. |
Összefoglaló – Véletlenszerű mutagenezis kontra helyszíni mutagenezis
A mutációk egy szervezet DNS-szekvenciájában bekövetkező változások. Ezek a mutagének ismeretlen expozíciójának tudhatók be. A mutagenezis során a mikroorganizmusok, növények és állati sejtkultúrák változatait mutagéneknek teszik ki, és a mutáns fajtát a géntranszfer befejezése után választják ki. Attól függően, hogy a mutáció milyen módon jön létre, ezek lehetnek véletlenszerű mutációk vagy helyspecifikus mutációk. A véletlenszerű mutagenezis a mutációk véletlenszerű bevitelének folyamata, míg a helyspecifikus mutagenezis az a folyamat, amelyben a mutációkat helyspecifikus módon juttatják be a DNS meghatározott helyeire vagy meghatározott nukleotidokhoz. Ez a különbség a véletlenszerű mutagenezis és a helyszíni mutagenezis között.
