Klíčový rozdíl mezi mírou mutací a mírou substituce je ten, že míra mutací je frekvence výskytu nových mutací v jediném genu na základě delecí, inzercí nebo substitucí, zatímco míra substituce je míra mutací, ke kterým dochází v důsledku k substituci nukleotidů v sekvenci DNA.
Mutace je běžný termín v oblasti molekulární biologie, genetiky a dědičnosti. Míra mutace a míra substituce odhadují množství genetické diverzity a rychlosti evoluce v konkrétní linii organismů.
Co je míra mutace?
Mutace je frekvence nových mutací v jediném genu nebo organismu v průběhu času. Není konstantní a není omezena na jeden typ mutace. Jsou tedy přítomny různé mutace. Rychlosti mutací jsou specifikovány pro určité třídy mutací, jako jsou bodové mutace, ke kterým může dojít v důsledku inzercí, delecí a/nebo substitucí nukleotidů. Bodové mutace podléhají změnám v jediné bázi a missense a nesmyslné mutace jsou dva podtypy bodových mutací. Pro tyto rychlosti mutací existuje několik přirozených jednotek času. Jsou charakterizovány jako mutace na pár bází na buněčné dělení nebo na gen na generaci nebo na genom na generaci.
Obrázek 01: Míra mutace
Rychlost mutace organismu se obvykle vyvíjí a je silně ovlivněna genetikou každého organismu a prostředím. Když se počet mutací zvyšuje, zvyšují se také zdravotní rizika, jako je rakovina a dědičná onemocnění u lidí. Jedním ze způsobů stanovení míry mutace je fluktuační test, který je také známý jako Luria-Delbruckův experiment. Tato metoda je důležitá pro míru mutací, protože experimentálně dokazuje, že k mutaci může dojít bez jakéhokoli výběru.
Rychlost mutace se mezi druhy a různými oblastmi liší. Míra lidských mutací u mužů (spermie) je vyšší než u žen (vaječné buňky). To ukazuje, že lidský genom akumuluje kolem 64 nových mutací, aby vytvořil gamety. Lidská mitochondriální DNA má vysokou míru mutací. Evoluční teorie rychlosti mutací identifikuje tři hlavní síly, kterými jsou generování škodlivějších mutací s vyššími mutacemi, generování výhodnějších mutací s vyššími mutacemi a metabolickými náklady a snížené rychlosti replikace, aby se mutaci zabránilo.
Co je míra nahrazování?
Míra substituce je nejčastěji měřená třída mutací, která je založena na substituci nukleotidů v sekvenci DNA. Jsou snadněji měřitelné standardní analýzou DNA. Míry substituce mutací mají různé rychlosti mutací za generaci než jiné třídy mutací, které jsou často vysoké. Mnoho míst v genomu organismu obsahuje mutace s malými fitness efekty a nazývají se neutrální místa.
Obrázek 02: Míra nahrazování
Mutace se mezi druhy liší au substitucí se měří různé míry nukleotidových substitucí. Tyto mutace se nazývají fixní mutace a jsou měřeny na pár bází na generaci. Fixní mutace jsou změny, ke kterým dochází v sekvenci genu, aniž by se změnily proteiny produkované tímto genem. Ty se obvykle používají jako odhady rychlosti mutace. Míra substituce se vypočítá, když se počet mutací v každé generaci vynásobí pravděpodobností nové mutace, která dosáhne fixace.
Jaké jsou podobnosti mezi mírou mutací a mírou substituce?
- Mutace a substituce jsou v populační genetice důležité.
- Obojí navíc poskytuje náhled na genetickou rozmanitost.
- Poskytují také informace o vývoji populací.
- Obě sazby se počítají podle specifického vzorce.
Jaký je rozdíl mezi mírou mutace a mírou substituce?
Mutační rychlost je frekvence výskytu nových mutací v jediném genu na základě delecí, inzercí nebo substitucí, zatímco substituční rychlost je rychlost mutací, ke kterým dochází v důsledku substituce nukleotidů v sekvenci DNA. Toto je klíčový rozdíl mezi rychlostí mutace a substituce. Míra mutací odhaduje množství genetické diverzity, zatímco míra substituce odhaduje rychlost evoluce. Navíc vzorec pro míru mutace je μ=m/N, kde N je průměrný počet buněk na kulturu, zatímco vzorec pro míru substituce je počet nových mutací v každé generaci (Nu) vynásobený pravděpodobností, že každá nová mutace dosáhne fixace (1/N), což se rovná u.
Následující tabulka shrnuje rozdíl mezi mírou mutace a substituce.
Shrnutí – Míra mutace vs. Míra substituce
Mutace a substituce jsou důležitými parametry genetické diverzity. Míra mutace je frekvence výskytu nových mutací v jediném genu na základě delecí, inzercí nebo substitucí, zatímco míra substituce je míra mutací, ke kterým dochází v důsledku substituce nukleotidů v sekvenci DNA. Míra mutace odhaduje množství genetické diverzity, zatímco míra substituce odhaduje rychlost evoluce. Toto shrnuje rozdíl mezi mírou mutace a mírou substituce.
