Klíčový rozdíl – náhodná mutageneze a mutageneze řízená webem
Mutageneze je proces, při kterém jsou do buněk nebo genů záměrně zavedeny mutace, jejichž výsledkem jsou geneticky modifikované geny nebo organismy. Mutageneze se většinou provádí za účelem zavedení prospěšných vlastností pro organismy. V současné době se mutageneze používá také v genové terapii ke změně genů a pro léčebné účely. Mutace mohou být zavedeny dvěma hlavními způsoby; Náhodná mutageneze a místně řízená mutageneze. Náhodná mutageneze je proces náhodného zavádění mutací. Poté vyberte organismy, které jsou mutovány, pomocí selekční metody. Proces je zcela náhodný. Místně řízená mutageneze je proces, při kterém se mutace zavádějí místně specifickým způsobem do specifických míst v DNA nebo do specifických nukleotidů. Specifičnost místně cílených mutací je velmi vysoká. Klíčovým rozdílem mezi náhodnou a místně cílenou mutagenezí je způsob, jakým je mutace zavedena. Náhodná mutageneze zavádí mutace náhodným způsobem, zatímco místně cílené mutace jsou specificky zaměřeny na vybraná místa genů.
Co je náhodná mutageneze?
Náhodná mutageneze označuje proces zavádění mutací do organismů náhodným způsobem, a proto je nespecifická. Náhodná mutageneze zahrnuje vystavení organismu mutagenu po určitou dobu a výběr mutantních odrůd. Mutageny mohou být buď fyzikální mutageny, jako je UV záření, nebo chemické mutageny, jako jsou alkylační činidla. Tato metoda je nejvhodnější pro vyvolání mutací v mikroorganismech, rostlinách a zvířatech.
Proces vývoje mikrobiálního kmene při výrobě antibiotik je založen na náhodné mutagenezi. Kmeny produkující antibiotika jsou vystaveny různým mutagenům a poté je testována citlivost kmene na antibiotika. Lze tak odvodit kmeny, které si vyvinuly rezistenci oproti původnímu kmeni.
V rostlinné tkáňové kultuře se náhodná mutageneze používá k začlenění různých znaků do rostlin. Rostliny jsou vystaveny mutagenům ve stádiích tvorby kalusu. Ve studiích na zvířatech se náhodná mutageneze používá jen zřídka, ačkoli alkylační činidla byla použita k vyvolání mutací prostřednictvím náhodné mutageneze.
Při vystavení organismů mutagenům je třeba dávat pozor na dávku mutagenu a dobu expozice mutagenům. Nadměrné dávky a expoziční doby mohou poškodit samotný organismus. Proto by měla být náhodná mutageneze prováděna za kontrolovaných podmínek.
Co je to místně řízená mutageneze?
Místně řízená mutageneze je specifičtější proces indukce mutací, kde byly k vytvoření bodových mutací použity analogy bází. Tyto bazické analogy jsou schopné indukovat přechody adenin-thymin na guanin-cytosin. Tímto způsobem je mutace indukována a je známá jako místně řízená mutageneze, a proto má vysokou specificitu.
Obrázek 01: Místem řízená mutageneze
V technikách rané molekulární biologie byla místně cílená mutageneze s použitím analogů bází prováděna s použitím aminopurinu pro přechody AT – GC a nitrosoguanidinu pro přechody GC na AT. Se zavedením polymerázové řetězové reakce (PCR) a konceptem primerů je v současné době místně řízená mutageneze indukována prostřednictvím mutagenních oligonukleotidů. Tato metoda umožňuje vložení indelů a bodových mutací do vybraného genu nebo organismu. Po dokončení mutageneze se mutanti vyberou pomocí specifických reportérů nebo markerů.
Jaké jsou podobnosti mezi náhodnou mutagenezí a místně řízenou mutagenezí?
- Jak náhodná mutageneze, tak místně řízená mutageneze jsou umělé metody vyvolání mutace konkrétního organismu.
- Jak techniky náhodné mutageneze, tak místně řízené mutageneze se používají k produkci prospěšných druhů organismů, které mají vlastnosti, jako je tolerance vůči chorobám a v genové terapii.
- Jak náhodná mutageneze, tak i technika místně řízené mutageneze vyvolávají mutace v DNA a mění DNA.
- Typy náhodné mutageneze i místně řízené mutageneze jsou vyvolány hlavně fyzikálními a chemickými činiteli.
Jaký je rozdíl mezi náhodnou mutagenezí a místně řízenou mutagenezí?
Náhodná mutageneze vs mutageneze řízená webem |
|
| Náhodná mutageneze je proces náhodného zavádění mutací a následný výběr organismů, které jsou mutovány pomocí selekční metody. Proces je zcela náhodný. | Místně řízená mutageneze je proces, při kterém jsou mutace zavedeny místně specifickým způsobem do specifických míst v DNA nebo do specifických nukleotidů. |
Shrnutí – náhodná mutageneze vs mutageneze řízená webem
Mutace jsou změny v sekvenci DNA organismu. Důvodem je neznámá expozice mutagenů. Při mutagenezi jsou mutagenům vystaveny různé mikroorganismy, rostliny a kultury živočišných buněk a po dokončení přenosu genu je vybrána mutovaná odrůda. V závislosti na způsobu, jakým je mutace vyvolána, mohou být buď náhodné mutace nebo místně cílené mutace. Náhodná mutageneze je proces náhodného zavádění mutací, zatímco místně řízená mutageneze je proces, při kterém se mutace zavádějí místně specifickým způsobem do specifických míst v DNA nebo do specifických nukleotidů. Toto je rozdíl mezi náhodnou mutagenezí a místně řízenou mutagenezí.
