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 mění genom v průběhu času. Přestože oba procesy spolu nesouvisí, utvářejí genom neustále. Většina těchto změn se nepřenáší do další generace, ale některé změny budou mít velký dopad na potomstvo tím, že určí osud druhu. Změny, ke kterým dochází v DNA v somatických buňkách, obvykle nejsou dědičné, zatímco změny, ke kterým dochází v DNA v zárodečných buňkách, mohou být zděděny. Pokud je tato změna destruktivní, pak může dojít k významnému poškození buňky, orgánu, organismu nebo dokonce druhu. Pokud se jedná o konstruktivní změnu, může být nakonec prospěšná pro daný druh.
Co je mutace?
Mutace je definována jako malé změny v nukleotidové sekvenci genomu a změny nejsou opraveny opravnými enzymy. Tyto mutace mohou být změny jedné báze (bodové mutace), inzerce nebo delece v malém měřítku. Látky způsobující mutace jsou známé jako mutageny. Nejběžnějšími mutageny jsou chybná replikace, chemikálie a záření. Chemikálie a záření mění strukturu nukleotidu, a pokud se změna neopraví, bude mutace trvalá.
Existuje několik enzymů, které opravují tyto mutace DNA, jako je methylguanin, methyltransferáza a DNA polymeráza III. Tyto enzymy budou vyhledávat chyby a poškození před začátkem buněčného dělení (pre-replikativní) a po buněčném dělení (post-replikativní).
Mutace v kódující oblasti (tj. oblastech DNA, kde je uložena sekvence translace proteinu) může být škodlivá pro buňku, orgán nebo organismus (bodová mutace ve třetí bázi kodonu obvykle nezpůsobuje žádnou poškození – tichá mutace).
Např.: – srpkovitá anémie je onemocnění způsobené bodovou mutací.
Mutace v nekódující DNA s menší pravděpodobností způsobí poškození, i když, pokud je zděděna, může být škodlivá, pokud mutace způsobuje aktivaci tichých genů.
Je známo, že inzerční nebo deleční mutace posouvají čtecí rámec (frameshift mutace), což vede k defektní syntéze proteinů, která způsobuje smrtelná onemocnění u lidí.
I když je většina mutací škodlivá, existují některé mutace, které jsou prospěšné. Například většina Evropanů je odolná vůči infekci HIV kvůli bodové mutaci, ke které došlo během evoluce.
Co je rekombinace?
Rekombinace je proces rozsáhlých změn v nukleotidové sekvenci genomu, které obvykle nejsou opraveny mechanismy opravy poškození DNA. Existují dva typy rekombinací, křížená a nekřížená rekombinace. Crossover rekombinace je výsledkem výměny fragmentů DNA homologních chromozomů vytvořením dvojitého prázdninového spojení. Nekřížená rekombinace nastává žíháním vláken závislým na syntéze, kdy nedochází k výměně genetického materiálu mezi chromozomy. Místo toho je sekvence jednoho chromozomu zkopírována a vložena do mezery v druhém chromozomu a sekvence templátového chromozomu zůstane nedotčena.
Rekombinace může nastat v chromozomu obecně 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. Také existují některé opravárenské systémy, které zahrnují rekombinaci.
Jaký je rozdíl mezi mutací a rekombinací?
Jak mutace, tak rekombinace jsou procesy, které mění nukleotidovou sekvenci genomu. Oba procesy způsobují defekty v buňkách, orgánech a organismech, které mohou být smrtelné. Oba procesy mohou být prospěšné pro organismy i pro druhy. Oba procesy jsou také zásadními procesy během evoluce. Mezi těmito dvěma procesy jsou však 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 opraveny opravou enzymů.
• Rekombinace je hlavní proces, který mění nukleotidovou sekvenci genomu ve velkém měřítku a změny obvykle nejsou opraveny mechanismy opravující poškození DNA.
Typy:
• Mutace – bodová mutace a posunová mutace
• Rekombinace – křížená rekombinace a nekřížená rekombinace
Příčiny:
• Mutace – Mezi činitele mutace patří chybná replikace, chemikálie a záření.
• Rekombinace – Rekombinace je mechanismus řízený enzymem.
Umístění:
• Mutace se může vyskytovat na náhodných místech genomu.
• Rekombinace je obvykle specifická pro lokalitu.
Oprava:
• Mutace může být opravena opravnými systémy v buňce.
• Rekombinace je někdy proces opravy.
Výskyt:
• Mutace mohou nastat kdykoli.
• K rekombinaci dochází během buněčného dělení.
Kopírování genů:
• Mutace nekopíruje geny.
• Rekombinace může zkopírovat geny v genomu.
