Mutácia vs rekombinácia
Rozsah zmien, ku ktorým dochádza v genómoch v dôsledku mutácie a rekombinácie, je hlavným rozdielom medzi týmito dvoma procesmi. Mutácia a rekombinácia sú dva procesy, ktoré časom menia genóm. Hoci oba procesy spolu nesúvisia, neustále formujú genóm. Väčšina týchto zmien sa neprenesie na ďalšiu generáciu, ale niektoré zmeny budú mať veľký vplyv na potomstvo tým, že určia osud druhu. Zmeny, ku ktorým dochádza v DNA v somatických bunkách, zvyčajne nie sú dedičné, zatiaľ čo zmeny, ku ktorým dochádza v DNA v zárodočných bunkách, môžu byť zdedené. Ak je táto zmena deštruktívna, potom môže dôjsť k významnému poškodeniu bunky, orgánu, organizmu alebo dokonca druhu. Ak je to konštruktívna zmena, potom môže byť v konečnom dôsledku prospešná pre daný druh.
Čo je mutácia?
Mutácia je definovaná ako malé zmeny v nukleotidovej sekvencii genómu a zmeny nie sú korigované opravnými enzýmami. Týmito mutáciami môžu byť zmeny jednej bázy (bodové mutácie), inzercia alebo delécia v malom rozsahu. Agens spôsobujúce mutácie sú známe ako mutagény. Najčastejšie mutagény sú chybná replikácia, chemikálie a žiarenie. Chemikálie a žiarenie menia štruktúru nukleotidu a ak sa zmena neopraví, mutácia bude trvalá.
Existuje niekoľko enzýmov, ktoré opravujú tieto mutácie DNA, ako napríklad metylguanín, metyltransferáza a DNA polymeráza III. Tieto enzýmy budú vyhľadávať chyby a poškodenia pred začiatkom bunkového delenia (pre-replikatívne) a po bunkovom delení (post-replikatívne).
Mutácia v kódujúcej oblasti (t.j. oblastiach DNA, kde je uložená sekvencia translácie proteínu) môže byť škodlivá pre bunku, orgán alebo organizmus (bodová mutácia v tretej báze kodónu zvyčajne nespôsobuje žiadnu poškodenie – tichá mutácia).
Napr.: – kosáčikovitá anémia je ochorenie spôsobené bodovou mutáciou.
Mutácie v nekódujúcej DNA s menšou pravdepodobnosťou spôsobia akékoľvek poškodenie, hoci ak sú zdedené, môžu byť škodlivé, ak mutácia spôsobuje aktiváciu tichých génov.
Je známe, že vložené alebo delečné mutácie posúvajú čítací rámec (mutácie s posunom rámca), čo vedie k chybnej syntéze proteínov, čo spôsobuje smrteľné choroby u ľudí.
Hoci väčšina mutácií je škodlivá, existujú mutácie, ktoré sú prospešné. Napríklad väčšina Európanov je odolná voči infekcii HIV kvôli bodovej mutácii, ktorá sa vyskytla počas evolúcie.
Čo je rekombinácia?
Rekombinácia je proces rozsiahlych zmien v nukleotidovej sekvencii genómu, ktoré zvyčajne nie sú opravené mechanizmami na opravu poškodenia DNA. Existujú dva typy rekombinácií, krížená a nekrížená rekombinácia. Crossover rekombinácia je výsledkom výmeny fragmentov DNA homológnych chromozómov vytvorením dvojitého prázdninového spojenia. Nekrížená rekombinácia nastáva žíhaním vlákien závislým od syntézy, kde nedochádza k výmene genetického materiálu medzi chromozómami. Namiesto toho sa sekvencia jedného chromozómu skopíruje a vloží do medzery v druhom chromozóme a sekvencia templátového chromozómu zostane nedotknutá.
Rekombinácia môže nastať v rámci chromozómu vo všeobecnosti medzi dvoma sesterskými chromatidami (transpozícia).
Počas meiózy v zárodočných bunkách je rekombinácia bežne pozorovaným procesom medzi nehomologickými chromozómami. V somatických bunkách dochádza k rekombinácii medzi homológnymi chromozómami.
Rekombinácia je nevyhnutná počas produkcie B buniek. Existuje tiež niekoľko opravárenských systémov, ktoré zahŕňajú rekombináciu.
Aký je rozdiel medzi mutáciou a rekombináciou?
Mutácia aj rekombinácia sú procesy, ktoré menia nukleotidovú sekvenciu genómu. Oba procesy spôsobujú defekty v bunkách, orgánoch a organizmoch, ktoré môžu byť smrteľné. Oba procesy môžu byť prospešné pre organizmy, ako aj pre druhy. Oba procesy sú tiež nevyhnutnými procesmi počas evolúcie. Medzi týmito dvoma procesmi sú však aj určité rozdiely. Poďme sa na ne pozrieť.
Definícia rekombinácie a mutácie:
• Mutácia je proces, ktorý mení nukleotidovú sekvenciu genómu v malom rozsahu a zmeny nie sú opravené opravou enzýmov.
• Rekombinácia je hlavný proces, ktorý mení nukleotidovú sekvenciu genómu vo veľkom meradle a zmeny zvyčajne nie sú opravené mechanizmami na opravu poškodenia DNA.
Typy:
• Mutácia – bodová mutácia a mutácia s posunom rámca
• Rekombinácia – krížová rekombinácia a nekrížená rekombinácia
Príčiny:
• Mutácia – Medzi agensy mutácie patrí chybná replikácia, chemikálie a žiarenie.
• Rekombinácia – Rekombinácia je mechanizmus riadený enzýmami.
Umiestnenie:
• Mutácia sa môže vyskytnúť na náhodných miestach genómu.
• Rekombinácia je zvyčajne špecifická pre lokalitu.
Oprava:
• Mutáciu môžu opraviť opravné systémy v bunke.
• Rekombinácia je niekedy proces opravy.
Výskyt:
• Mutácie môžu nastať kedykoľvek.
• K rekombinácii dochádza počas bunkového delenia.
Kopírovanie génov:
• Mutácia nekopíruje gény.
• Rekombinácia môže kopírovať gény v genóme.
