Mutație vs Recombinare
Scara schimbării care apare în genomi datorită mutației și recombinării este diferența majoră între aceste două procese. Mutația și recombinarea sunt cele două procese care schimbă genomul în timp. Deși ambele procese nu au legătură, ele modelează în mod constant genomul. Majoritatea acestor modificări nu sunt transmise generației următoare, dar unele schimbări vor avea un impact mare asupra descendenților, determinând soarta speciei. Modificările care se întâmplă ADN-ului în celulele somatice nu sunt de obicei ereditare, în timp ce modificările care apar la ADN-ul din celulele germinale pot fi moștenite. De asemenea, dacă această modificare este distructivă, atunci poate exista un prejudiciu semnificativ pentru celulă, organ, organism sau chiar pentru specie. Dacă este o schimbare constructivă, atunci poate fi în cele din urmă benefică pentru specie.
Ce este mutația?
Mutația este definită ca modificări la scară mică în secvența nucleotidică a unui genom, iar modificările nu sunt corectate prin repararea enzimelor. Aceste mutații pot fi modificări ale unei singure baze (mutații punctuale), inserare sau ștergere la scară mică. Agenții care provoacă mutații sunt cunoscuți ca mutageni. Cele mai frecvente mutagene sunt replicarea eronată, substanțele chimice și radiațiile. Produsele chimice și radiațiile modifică structura nucleotidei și, dacă alterarea nu este reparată, atunci mutația va fi permanentă.
Există mai multe enzime care repară aceste mutații ale ADN-ului, cum ar fi metil guanina, metil transferaza și ADN polimeraza III. Aceste enzime vor căuta erori și daune înainte de începerea diviziunii celulare (pre-replicative) și după diviziunea celulară (post-replicative).
Mutația din regiunea codificatoare (adică regiunile ADN-ului în care este stocată secvența de traducere a proteinelor) poate fi dăunătoare celulei, organului sau organismului (mutația punctuală din a treia bază a unui codon, de obicei, nu cauzează vătămări - mutație silențioasă).
De exemplu: - anemia falciformă este o boală cauzată de o mutație punctuală.
Mutațiile din ADN necodificat sunt mai puțin susceptibile de a provoca vătămări, deși, dacă este moștenit, poate fi dăunătoare dacă mutația provoacă activarea genelor tăcute.
Se știe că mutațiile de inserție sau ștergere mută cadrul de citire (mutații frameshift), ducând la sinteza deficitară a proteinelor, cauzând boli mortale la om.
Deși majoritatea mutațiilor sunt dăunătoare, există unele mutații care sunt benefice. De exemplu, majoritatea europenilor sunt rezistenți la infecția cu HIV din cauza unei mutații punctuale apărute în timpul evoluției.
Ce este recombinarea?
Recombinarea este procesul modificărilor la scară largă în secvența nucleotidică a genomului și care nu sunt de obicei reparate prin mecanisme de reparare a deteriorării ADN-ului. Există două tipuri de recombinații, recombinarea crossover și non-crossover. Recombinarea încrucișată este rezultatul schimbului de fragmente de ADN de cromozomi omologi prin formarea unei joncțiuni duble de vacanță. Recombinarea non-încrucișată are loc prin recoacere a catenelor dependente de sinteză unde nu are loc un schimb de material genetic între cromozomi. În schimb, secvența unui cromozom este copiată și inserată în golul din celălalt cromozom, iar secvența cromozomului șablon rămâne intactă.
Recombinarea poate avea loc în interiorul cromozomului, în general, între cele două cromatide surori (transpunere).
În timpul meiozei din celulele germinale, recombinarea este un proces frecvent observat între cromozomii neomologi. În celulele somatice, recombinarea se întâmplă între cromozomii omologi.
Recombinarea este esențială în timpul producției de celule B. De asemenea, există unele sisteme de reparații care implică recombinare.
Care este diferența dintre mutație și recombinare?
Atât mutația, cât și recombinarea sunt procese care modifică secvența nucleotidică a unui genom. Ambele procese cauzează defecte ale celulelor, organelor și organismelor și care pot fi letale. Ambele procese pot fi benefice atât pentru organisme, cât și pentru specii. De asemenea, ambele procese sunt procese esențiale pe parcursul evoluției. Cu toate acestea, există și unele diferențe între cele două procese. Să le aruncăm o privire.
• Definiția recombinării și mutației:
• Mutația este un proces care modifică secvența nucleotidică a unui genom la scară mică, iar modificările nu sunt corectate prin repararea enzimelor.
• Recombinarea este procesul major care modifică secvența nucleotidică a unui genom la scară largă, iar modificările nu sunt de obicei reparate prin mecanisme de reparare a deteriorării ADN-ului.
• Tipuri:
• Mutație - mutație punctuală și mutație framehift
• Recombinare - recombinare crossover și recombinare non-crossover
• Cauze:
• Mutație - Agenții mutației includ replicarea eronată, substanțele chimice și radiațiile.
• Recombinare - Recombinarea este un mecanism controlat de enzime.
• Locație:
• Mutația poate apărea în locuri aleatorii ale genomului.
• Recombinarea este de obicei specifică locației.
• Reparații:
• Mutația poate fi reparată de sistemele de reparații din celulă.
• Recombinarea este uneori un proces de reparare.
• Ocurență:
• Mutațiile se pot întâmpla oricând.
• Recombinarea are loc în timpul diviziunii celulare.
• Copierea genelor:
• Mutația nu copiază genele.
• Recombinarea poate copia gene din genom.
Imagini Amabilitate: Mutații punctuale și ilustrația lui Thomas Hunt Morgan despre trecerea (1916) prin Wikicommons (Domeniu public)
