Fő különbség – DNS-károsodás vs mutáció
A DNS hordozza minden sejt genetikai információit. Az öröklődési információkkal együtt tárolják, amelyeket egyik generációról a következő generációra kell átadni. A genetikai információ pontos nukleotidszekvenciák formájában rejtőzik a DNS-molekulákban. A nukleotidok milliárdjai vannak, és géneknek nevezett csoportokba rendeződnek. A gének olyan utasításokkal vannak kódolva, amelyek az összes fehérjét és egyéb anyagot a szervezet növekedéséhez, fejlődéséhez és anyagcseréjéhez nélkülözhetetlenné teszik. A DNS-ben lévő nukleotidok száma és pontos sorrendje meghatározza az egyes organizmusok tulajdonságait. Ezért a DNS integritásának és stabilitásának megőrzése létfontosságú az élethez. A DNS azonban folyamatosan változásoknak van kitéve különféle tényezők miatt, beleértve a belső és környezeti eredetet is. A DNS-károsodások és -mutációk olyan változások, amelyek a DNS-ben fordulnak elő. A DNS-károsodást a DNS fizikai vagy kémiai szerkezetének törésének vagy megváltozásának nevezik. A mutációt a DNS-szekvencia bázisváltozásaiként határozzák meg. A legfontosabb különbség a DNS-károsodás és a mutáció között az, hogy a DNS-sérüléseket az enzimek megfelelően kijavíthatják, míg a mutációkat az enzimek nem ismerik fel és nem javítják ki.
Mi az a DNS-károsodás?
DNS-károsodás a DNS fizikai és/vagy kémiai szerkezetének rendellenessége. A DNS-károsodás miatt szerkezete eltér a normál szerkezettől. A DNS-károsodások többnyire a DNS-replikáció során jelentkeznek. A replikáció során rossz nukleotid hozzáadása történik minden 108 bázispárban. A hibák 99%-át azonban a DNS-polimeráz enzimek lektorálási tevékenysége során korrigálják. A fennmaradó 1%-ot nem javítják, hanem mutációként adják át a következő generációnak.
DNS-károsodás történhet a replikáció során illegitim bázisok bejuttatása, a bázisok dezaminálása vagy egyéb módosítása, a DNS-vázból a bázis elvesztése, ami abázikus helyeket eredményez, egyszálú, kétszálú törések, pirimidin képződése miatt. dimerek, szálon belüli és szálak közötti keresztkötések stb. Ezeket a DNS-károsodásokat a sejtekben található számos DNS-javító mechanizmus folyamatosan helyreállítja. Ide tartozik az alapkivágás javítása, a nukleotid kivágás javítása, az eltérés javítása, a homológ végek vagy a nem homológ végek összekapcsolása stb.
A DNS-károsodásnak több oka is lehet. A DNS-replikációs hibák DNS-károsodáshoz vezetnek. A DNS károsodhat UV-fénynek, mérgező vegyszereknek, ionizáló sugárzásnak, röntgensugárzásnak, daganatellenes gyógyszereknek és káros sejtes melléktermékeknek (oxigéngyökök, alkilezőszerek) való kitettség miatt.
01. ábra: UV-sugárzás által okozott DNS-károsodás
Mi a mutáció?
A mutáció a DNS bázisszekvenciájának megváltozása. Az enzimek nem ismerik fel a DNS-hibákat, ha azok mindkét szálban előfordulnak. Ha a bázisváltozások mindkét szálban mutáció formájában történnek, akkor azokat az enzimek nem tudják helyrehozni. Ezért a mutációkat átadják a megkettőző genomoknak, és átadják a következő generációknak, különböző fenotípusokat hozva létre. A mutált gének különböző aminosav-szekvenciákat eredményeznek, amelyek rossz fehérjetermékeket termelnek.
Mutációk keletkezhetnek endogén vagy exogén források miatt, mint például a javító mechanizmusok meghibásodása, a DNS-rekombináció és a replikáció hibái, az oxidatív stressz, a mérgező vegyszerek, a röntgen, az UV fény stb. A replikáció során a mutációk bizonyos sebességgel fordulnak elő. minden 10 milliárd replikált bázispárban egy mutáció.
A mutációk kimenetele lehet pozitív (jótékony), negatív (káros) és semleges. A mutációk különböző típusúak, például pontmutációk, kereteltolásos mutációk, missense mutációk, csendes mutációk és nonszensz mutációk.
02. ábra: UV-mutáció
Mi a különbség a DNS-károsodás és a mutáció között?
DNS-károsodás vs mutáció |
|
| DNS-károsodás minden olyan változás, például törés vagy változás, amely a szokásos kettős spirális szerkezettől való eltérést okoz. | A mutáció egy öröklődő DNS-károsodás, amely genotípus-variációt okozhat. |
| Javíthatóság | |
| A DNS-károsodást az enzimek megfelelően helyreállíthatják. | A mutációt enzimek nem tudják helyrehozni. |
| örökölhetőség | |
| Mivel a károsodásokat az enzimek korrigálják, nem adják át a következő generációknak | A következő generációkra adják át őket. |
| Replikáció közben | |
| DNS-károsodások többnyire az újonnan szintetizáló szál replikációja során következnek be. | A mutációk többnyire a replikáció során történnek, amikor rossz sablon van kiválasztva, és mindkét szál módosul. |
Összefoglaló – DNS-károsodás vs mutáció
DNS-károsodás és mutáció a DNS-szerkezetben előforduló kétféle hiba. A DNS-károsodás a DNS kémiai vagy fizikai szerkezetének bármely olyan módosítása, amely az eredeti DNS-molekulánál megváltozott DNS-molekulává alakítja. Ezeket a módosításokat az enzimek gyorsan nyomon követik, és korrigálják, mielőtt mutációnak nevezett öröklődő változássá alakulnának át. A mutáció a DNS bázisszekvenciájának öröklődő változása. Az enzimek általában nem ismerik fel őket, és javításnak vannak kitéve. A mutációk nem kívánt fehérjetermékekhez és különböző fenotípusokhoz vezetnek. Ez a különbség a DNS-károsodás és a mutáció között.
