Mutace vs rekombinace
Rozsah změn, ke kterým dochází v genomech v důsledku mutace a rekombinace, je hlavním rozdílem mezi těmito dvěma procesy. Mutace a rekombinace jsou dva procesy, které v průběhu času mění genom. Ačkoli oba procesy nesouvisí, neustále formují genom. Většina z těchto změn není předána další generaci, ale některé změny budou mít velký dopad na potomky určením osudu druhu. Změny, ke kterým dochází u DNA v somatických buňkách, obvykle nejsou dědičné, zatímco změny, ke kterým dochází u DNA v zárodečných buňkách, mohou být zděděny. Pokud je tato změna destruktivní, může dojít k významnému poškození buňky, orgánu, organismu nebo dokonce druhu. Pokud se jedná o konstruktivní změnu, pak může být pro daný druh nakonec prospěšná.
Co je to mutace?
Mutace je definována jako změny malého rozsahu v nukleotidové sekvenci genomu a změny nejsou korigovány opravnými enzymy. Těmito mutacemi mohou být změny jedné báze (bodové mutace), vložení nebo odstranění v malém měřítku. Látky způsobující mutace jsou známé jako mutageny. Nejběžnější mutageny jsou chybná replikace, chemikálie a záření. Chemikálie a záření mění strukturu nukleotidu, a pokud změna nebude opravena, bude mutace trvalá.
Existuje několik enzymů, které opravují tyto mutace DNA, jako je methylguanin, methyltransferáza a DNA polymeráza III. Tyto enzymy budou skenovat chyby a poškození před začátkem buněčného dělení (pre-replikativní) a po buněčném dělení (post-replikativní).
Mutace v kódující oblasti (tj. Oblasti DNA, kde je uložena sekvence translace proteinu) může být škodlivá pro buňku, orgán nebo organismus (bodová mutace ve třetí bázi kodonu obvykle nezpůsobuje žádné poškození - tichá mutace).
Např.: - srpkovitá anémie je onemocnění způsobené bodovou mutací.
Mutace v nekódující DNA je méně pravděpodobné, že způsobí jakoukoli škodu, i když, pokud je zděděna, může být škodlivá, pokud mutace způsobuje aktivaci tichých genů.
Je známo, že inzerční nebo deleční mutace posouvají čtecí rámec (mutace posunu snímků), což vede k defektní syntéze proteinů, která způsobuje smrtící onemocnění u lidí.
Ačkoli většina mutací je škodlivá, existují některé mutace, které jsou prospěšné. Například většina Evropanů je odolná vůči infekci HIV kvůli bodové mutaci, která se objevila během evoluce.
Co je to rekombinace?
Rekombinace je proces rozsáhlých změn v nukleotidové sekvenci genomu, které se obvykle neopravují mechanismy opravy poškození DNA. Existují dva typy rekombinací, crossover a non-crossover rekombinace. Crossover rekombinace je výsledkem výměny fragmentů DNA homologních chromozomů vytvořením dvojitého prázdninového spojení. K nepřekřížené rekombinaci dochází žíháním řetězce závislého na syntéze, kde nedochází k výměně genetického materiálu mezi chromozomy. Místo toho se sekvence jednoho chromozomu zkopíruje a vloží do mezery v druhém chromozomu a sekvence templátového chromozomu zůstane neporušená.
Rekombinace může nastat v chromozomu, obvykle mezi dvěma sesterskými chromatidami (transpozice).
Během meiózy v zárodečných buňkách je rekombinace běžně pozorovaným procesem mezi nehomologními chromozomy. V somatických buňkách dochází k rekombinaci mezi homologními chromozomy.
Rekombinace je nezbytná během produkce B buněk. Existují také některé opravné systémy, které zahrnují rekombinaci.
Jaký je rozdíl mezi mutací a rekombinací?
Mutace i rekombinace jsou procesy, které mění nukleotidovou sekvenci genomu. Oba procesy způsobují poškození buněk, orgánů a organismů a mohou být smrtelné. Oba procesy mohou být prospěšné jak pro organismy, tak pro druhy. Oba procesy jsou také během evoluce základními procesy. Mezi těmito dvěma procesy však existují také určité rozdíly. Pojďme se na ně podívat.
• Definice rekombinace a mutace:
• Mutace je proces, který mění nukleotidovou sekvenci genomu v malém měřítku a změny nejsou korigovány opravnými enzymy.
• Rekombinace je hlavní proces, který mění nukleotidovou sekvenci genomu ve velkém měřítku a změny se obvykle neopravují mechanismy opravy poškození DNA.
• Typy:
• Mutace - bodová mutace a mutace posunu snímků
• Rekombinace - křížová rekombinace a nepřekřížená rekombinace
• Příčiny:
• Mutace - Mezi činitele mutace patří chybná replikace, chemikálie a záření.
• Rekombinace - Rekombinace je mechanismus řízený enzymy.
• Místo:
• Mutace může nastat na náhodných místech genomu.
• Rekombinace je obvykle specifická pro dané místo.
• Oprava:
• Mutace může být opravena opravnými systémy v buňce.
• Rekombinace je někdy opravný proces.
• Výskyt:
• Mutace mohou nastat kdykoli.
• Během buněčného dělení dochází k rekombinaci.
• Kopírování genů:
• Mutace nekopíruje geny.
• Rekombinace může kopírovat geny v genomu.
Obrázky s laskavým svolením: Bodové mutace a ilustrace Thomase Hunta Morgana přejezd (1916) přes Wikicommons (Public Domain)
