Klíčový rozdíl – poškození DNA vs mutace
DNA nese genetickou informaci každé buňky. Je uložena s informacemi o dědičnosti, které se mají předávat z jedné generace na další generaci. Genetická informace je skryta v molekulách DNA ve formě přesných nukleotidových sekvencí. Existují miliardy nukleotidů a jsou uspořádány do skupin zvaných geny. Geny jsou zakódovány instrukcemi, aby vytvořily všechny proteiny a další materiály nezbytné pro růst, vývoj a metabolismus organismu. Počet a přesné pořadí nukleotidů v DNA určují vlastnosti každého organismu. Proto je zachování integrity a stability DNA životně důležité. DNA však neustále podléhá změnám v důsledku různých faktorů, včetně vnitřního a environmentálního původu. Poškození a mutace DNA jsou takové změny, ke kterým dochází v DNA. Poškození DNA se označuje jako poškození nebo změna fyzikální nebo chemické struktury DNA. Mutace je definována jako změny báze v sekvenci DNA. Klíčový rozdíl mezi poškozením DNA a mutací je v tom, že poškození DNA mohou být správně opraveny enzymy, zatímco mutace nemohou být rozpoznány a opraveny enzymy.
Co je poškození DNA?
Poškození DNA je abnormalita fyzikální a/nebo chemické struktury DNA. V důsledku poškození DNA se její struktura odchyluje od normální struktury. K poškození DNA většinou dochází během replikace DNA. Přidání špatného nukleotidu během replikace se děje každých 108 párů bází. 99 % chyb je však opraveno během korektorské činnosti enzymů DNA polymerázy. Zbývající 1 % nebude opraveno a bude předáno další generaci jako mutace.
Poškození DNA může nastat v důsledku zavedení nelegitimních bází během replikace, deaminace nebo jiné modifikace bází, ztráta báze z páteře DNA vedoucí k abazickým místům, jednořetězcovým zlomům, dvouřetězcovým zlomům, tvorbě pyrimidinu dimery, intra a meziřetězcové zesíťování atd. Tato poškození DNA jsou neustále opravována několika mechanismy opravy DNA v buňkách. Zahrnují opravu excize bází, opravu excize nukleotidu, opravu nesprávného párování, spojení homologního konce nebo spojení nehomologního konce atd.
Poškození DNA má několik důvodů. Chyby replikace DNA vedou k poškození DNA. DNA může být poškozena vystavením UV záření, toxickým chemikáliím, ionizujícímu záření, rentgenovému záření, protinádorovým lékům a škodlivým buněčným vedlejším produktům (kyslíkové radikály, alkylační činidla).
Obrázek 01: Poškození DNA UV zářením
Co je mutace?
Mutace je změna v sekvenci bází DNA. Enzymy nedokážou rozpoznat chyby DNA, když se vyskytují v obou řetězcích. Pokud se změny báze stanou v obou řetězcích ve formě mutace, nemohou být enzymy opraveny. Mutace jsou proto přenášeny do duplikujících se genomů a předávány následujícím generacím, čímž vznikají různé fenotypy. Mutované geny mají za následek různé aminokyselinové sekvence, které produkují nesprávné proteinové produkty.
Mutace mohou být generovány v důsledku endogenních nebo exogenních zdrojů, jako je selhání opravných mechanismů, chyby rekombinace a replikace DNA, oxidační stres, toxické chemikálie, rentgenové záření, UV světlo atd. Během replikace dochází k mutacím rychlostí jedné mutace na každých 10 miliard párů bází, které se replikují.
Výsledky mutací mohou být pozitivní (prospěšné), negativní (škodlivé) a neutrální. Mutace jsou různých typů, jako jsou bodové mutace, posunové mutace, missense mutace, tiché mutace a nesmyslné mutace.
Obrázek 02: Mutace působením UV
Jaký je rozdíl mezi poškozením DNA a mutací?
Poškození DNA vs mutace |
|
| Poškození DNA je jakákoli změna, jako je zlom nebo změna, která zavádí odchylku od obvyklé dvoušroubovicové struktury. | Mutace je dědičné poškození DNA, které může způsobit variaci genotypu. |
| Opravitelnost | |
| Poškození DNA lze správně opravit pomocí enzymů. | Mutace nemůže být opravena enzymy. |
| Dědičnost | |
| Vzhledem k tomu, že poškození korigují enzymy, nepředávají se dalším generacím | Předávají se dalším generacím. |
| Během replikace | |
| K poškození DNA většinou dochází během replikace v nově syntetizujícím řetězci. | Mutace se stávají většinou během replikace, kdy je vybrána špatná šablona a oba řetězce jsou upraveny. |
Shrnutí – Poškození DNA vs mutace
Poškození a mutace DNA jsou dva typy chyb, ke kterým došlo ve struktuře DNA. Poškození DNA je jakákoliv modifikace v chemické nebo fyzikální struktuře DNA, která ji převádí na změněnou molekulu DNA, než je původní molekula DNA. Tyto modifikace jsou rychle sledovány enzymy a korigovány před převedením na dědičnou změnu zvanou mutace. Mutace je dědičná změna v sekvenci bází DNA. Normálně je enzymy nerozpoznají a nepodléhají opravě. Mutace vedou k nežádoucím proteinovým produktům a různým fenotypům. To je rozdíl mezi poškozením DNA a mutací.
