Mutáció vs rekombináció
A genomokban a mutáció és a rekombináció következtében bekövetkező változás mértéke a fő különbség e két folyamat között. A mutáció és a rekombináció az a két folyamat, amely idővel megváltoztatja a genomot. Bár mindkét folyamat nem kapcsolódik egymáshoz, folyamatosan alakítják a genomot. Ezeknek a változásoknak a többsége nem száll át a következő nemzedékre, de néhány változás nagy hatással lesz az utódokra azáltal, hogy meghatározza a faj sorsát. A szomatikus sejtekben a DNS-ben bekövetkező változások általában nem örökölhetők, míg a csíravonal sejtekben a DNS-ben bekövetkező változások öröklődnek. Továbbá, ha ez a változás pusztító, akkor jelentős károkat okozhat a sejtben, szervben, szervezetben vagy akár a fajban. Ha ez építő jellegű változás, akkor végső soron előnyös lehet a faj számára.
Mi a mutáció?
A mutációt a genom nukleotidszekvenciájának kis léptékű változásaként definiálják, és a változásokat nem korrigálják a javító enzimek. Ezek a mutációk lehetnek egybázisú változások (pontmutációk), kis léptékű inszerció vagy deléció. A mutációt okozó ágenseket mutagéneknek nevezzük. A leggyakoribb mutagének a hibás replikáció, a vegyszerek és a sugárzás. A vegyszerek és a sugárzás megváltoztatják a nukleotid szerkezetét, és ha a változást nem javítják ki, akkor a mutáció maradandó lesz.
Számos enzim javítja a DNS ezen mutációit, például a metil-guanin, a metil-transzferáz és a DNS-polimeráz III. Ezek az enzimek a sejtosztódás megkezdése előtt (replikatív) és a sejtosztódás után (replikáció utáni) hibákat és károsodásokat keresnek.
A kódoló régióban (azaz a DNS azon régióiban, ahol a fehérjetranszlációs szekvencia tárolódik) a mutáció káros lehet a sejtre, szervre vagy szervezetre (a kodon harmadik bázisának pontmutációja általában nem okoz semmit ártalom – csendes mutáció).
Pl.: – a sarlósejtes vérszegénység pontmutáció által okozott betegség.
A nem kódoló DNS mutációi kisebb valószínűséggel okoznak kárt, bár ha öröklődik, akkor káros lehet, ha a mutáció néma gének aktiválását okozza.
Ismert, hogy az inszerciós vagy deléciós mutációk eltolják az olvasási keretet (kereteltolásos mutációk), ami hibás fehérjeszintézishez vezet, ami emberben halálos betegségeket okoz.
Bár a legtöbb mutáció káros, vannak olyan mutációk, amelyek előnyösek. Például az európaiak többsége rezisztens a HIV-fertőzéssel szemben az evolúció során fellépő pontmutáció miatt.
Mi az a rekombináció?
A rekombináció a genom nukleotidszekvenciájában bekövetkező nagy léptékű változások folyamata, amelyeket általában nem javítanak ki a DNS-károsodást javító mechanizmusok. Kétféle rekombináció létezik, a keresztezett és a nem keresztezett rekombináció. A keresztezett rekombináció a homológ kromoszómák DNS-fragmentumainak kettős ünnepi csomópont kialakításával történő kicserélésének eredménye. A nem keresztezés nélküli rekombináció szintézisfüggő szál-illesztéssel megy végbe, ahol nem történik genetikai anyagcsere a kromoszómák között. Ehelyett az egyik kromoszóma szekvenciáját lemásolják és beillesztik a másik kromoszóma résébe, és a sablon kromoszóma szekvenciája érintetlen marad.
Rekombináció történhet a kromoszómán belül, általában a két testvérkromatid között (transzpozíció).
A csíravonal sejtjeinek meiózisa során a rekombináció egy gyakran megfigyelt folyamat a nem homológ kromoszómák között. Szomatikus sejtekben a homológ kromoszómák között rekombináció megy végbe.
A rekombináció elengedhetetlen a B-sejt-termelés során. Ezenkívül vannak olyan javítórendszerek, amelyek rekombinációt tartalmaznak.
Mi a különbség a mutáció és a rekombináció között?
Mind a mutáció, mind a rekombináció olyan folyamat, amely megváltoztatja a genom nukleotidszekvenciáját. Mindkét folyamat hibás sejteket, szerveket és organizmusokat okoz, amelyek halálosak lehetnek. Mindkét folyamat előnyös lehet a szervezetekre és a fajokra is. Ezenkívül mindkét folyamat alapvető folyamat az evolúció során. A két folyamat között azonban van némi különbség is. Vessünk egy pillantást rájuk.
A rekombináció és a mutáció meghatározása:
• A mutáció egy olyan folyamat, amely egy genom nukleotidszekvenciáját kis léptékben megváltoztatja, és a változásokat nem javítják az enzimek.
• A rekombináció a fő folyamat, amely egy genom nukleotidszekvenciáját nagy léptékben megváltoztatja, és a változásokat általában nem javítják ki a DNS-károsodást javító mechanizmusok.
Típusok:
• Mutáció – pontmutáció és kereteltolásos mutáció
• Rekombináció – keresztezett rekombináció és nem keresztezett rekombináció
Okai:
• Mutáció – A mutációt okozó tényezők közé tartozik a hibás replikáció, a vegyszerek és a sugárzás.
• Rekombináció – A rekombináció enzimvezérelt mechanizmus.
Helyszín:
• A genom véletlenszerű helyein mutáció fordulhat elő.
• A rekombináció általában helyspecifikus.
Javítás:
• A mutációt a cellában lévő javítórendszerek javíthatják.
• A rekombináció néha javítási folyamat.
Előfordulás:
• A mutációk bármikor előfordulhatnak.
• A rekombináció a sejtosztódás során megy végbe.
Gének másolása:
• A mutáció nem másol géneket.
• A rekombináció géneket másolhat a genomban.
