Kľúčový rozdiel - náhodná mutagenéza vs. mutagenéza zameraná na miesto
Mutagenéza je proces, pri ktorom sa cielene zavádzajú mutácie do buniek alebo génov, ktorých výsledkom budú geneticky modifikované gény alebo organizmy. Mutagenéza sa vykonáva väčšinou kvôli zavedeniu prospešných vlastností pre organizmy. V súčasnosti sa mutagenéza používa aj v génovej terapii na zmenu génov a na lekárske účely. Mutácie je možné zaviesť dvoma hlavnými spôsobmi; Náhodná mutagenéza a miestne smerovaná mutagenéza. Náhodná mutagenéza je proces náhodného zavedenia mutácií. Potom pomocou výberovej metódy vyberte organizmy, ktoré sú mutované. Proces je úplne náhodný. Miestne riadená mutagenéza je proces, pri ktorom sa mutácie zavádzajú miestne špecifickým spôsobom na konkrétne miesta v DNA alebo na špecifické nukleotidy. Špecificita miestne zameraných mutácií je veľmi vysoká. Kľúčovým rozdielom medzi náhodnou a miestne cielenou mutagenézou je spôsob zavedenia mutácie. Náhodná mutagenéza zavádza mutácie náhodným spôsobom, zatiaľ čo miestne zamerané mutácie sú špecificky zamerané na vybrané miesta génov.
OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je to náhodná mutagenéza
3. Čo je to mutagenéza riadená miestami
4. Podobnosti medzi náhodnou mutagenézou a mutagenézou zameranou na miesto
5. Porovnanie vedľa seba - náhodná mutagenéza vs. mutagenéza zameraná na miesto vo forme tabuľky
6. Zhrnutie
Čo je náhodná mutagenéza?
Náhodná mutagenéza sa týka procesu zavedenia mutácií do organizmov náhodným spôsobom, a preto je nešpecifická. Náhodná mutagenéza zahŕňa vystavenie organizmu mutagénu po určitý čas a výber mutantných odrôd. Mutagény môžu byť buď fyzikálne mutagény, ako je UV žiarenie, alebo chemické mutagény, ako sú alkylačné činidlá. Táto metóda je najvhodnejšia na vyvolanie mutácií v mikroorganizmoch, rastlinách a zvieratách.
Proces vývoja mikrobiálneho kmeňa pri výrobe antibiotika je založený na náhodnej mutagenéze. Kmene produkujúce antibiotiká sú vystavené rôznym mutagénom a potom sa testuje citlivosť kmeňa na antibiotiká. Takto možno odvodiť kmene, u ktorých sa vyvinula rezistencia voči pôvodnému kmeňu.
V rastlinnej tkanivovej kultúre sa náhodná mutagenéza používa na začlenenie rôznych znakov do rastlín. Rastliny sú vystavené mutagénom v štádiách tvorby kalusu. V štúdiách na zvieratách sa náhodná mutagenéza používa zriedka, hoci sa na vyvolanie mutácií náhodnou mutagenézou použili alkylačné látky.
Pri expozícii organizmom mutagénom je potrebné dávať pozor na dávku mutagénu a dobu expozície mutagénom. Nadmerné dávky a doby pôsobenia môžu poškodiť samotný organizmus. Náhodná mutagenéza by sa preto mala uskutočňovať za kontrolovaných podmienok.
Čo je to mutagenéza zameraná na miesto?
Miestne smerovaná mutagenéza je špecifickejší proces indukcie mutácií, pri ktorom sa na vytvorenie bodových mutácií použili bázické analógy. Tieto bázické analógy sú schopné indukovať prechody adenín-tymín na guanín-cytozín. Týmto spôsobom je indukovaná mutácia, ktorá je známa ako miestne riadená mutagenéza, a má preto vysokú špecificitu.
Obrázok 01: Mutagenéza zameraná na miesto
V technikách ranej molekulárnej biológie sa miestne riadená mutagenéza pomocou bázických analógov uskutočňovala s použitím aminopurínu na prechody AT - GC a nitrozoguanidínu na prechody GC na AT. Zavedením polymerázovej reťazovej reakcie (PCR) a koncepcie primérov sa v súčasnosti miestne riadená mutagenéza indukuje prostredníctvom mutagénnych oligonukleotidov. Táto metóda umožňuje vloženie indelov a bodových mutácií do vybraného génu alebo organizmu. Po dokončení postupu mutagenézy sú mutanty vybrané pomocou špecifických reportérov alebo markerov.
Aké sú podobnosti medzi náhodnou mutagenézou a miestne zameranou mutagenézou?
- Techniky náhodnej mutagenézy aj miestne riadenej mutagenézy sú umelými metódami indukcie mutácie na konkrétny organizmus.
- Techniky náhodnej mutagenézy aj miestne riadenej mutagenézy sa používajú na výrobu prospešných odrôd organizmov, ktoré majú vlastnosti, ako je tolerancia voči chorobe, a pri génovej terapii.
- Techniky náhodnej mutagenézy aj miestne riadenej mutagenézy indukujú mutácie v DNA a menia DNA.
- Náhodná mutagenéza aj miestna mutagenéza sú indukované hlavne fyzikálnymi a chemickými látkami.
Aký je rozdiel medzi náhodnou mutagenézou a miestne smerovanou mutagenézou?
Rozdielny článok v strede pred tabuľkou
Náhodná mutagenéza vs mutagenéza zameraná na miesto |
|
| Náhodná mutagenéza je proces náhodného zavedenia mutácií a následného výberu organizmov, ktoré sú mutované, pomocou selekčnej metódy. Proces je úplne náhodný. | Miestne riadená mutagenéza je proces, pri ktorom sa mutácie zavádzajú miestne špecifickým spôsobom na konkrétne miesta v DNA alebo na špecifické nukleotidy. |
Zhrnutie - náhodná mutagenéza vs. mutagenéza zameraná na miesto
Mutácie sú zmeny v sekvencii DNA organizmu. Je to spôsobené neznámou expozíciou mutagénov. Pri mutagenéze sú odrody mikroorganizmov, rastlín a živočíšnych bunkových kultúr vystavené mutagénom a mutantná odroda je vybraná po dokončení génového prenosu. V závislosti na spôsobe, akým je mutácia vyvolaná, môžu to byť buď náhodné mutácie, alebo miestne zamerané mutácie. Náhodná mutagenéza je proces náhodného zavedenia mutácií, zatiaľ čo miestne smerovaná mutagenéza je proces, pri ktorom sa mutácie zavádzajú miestne špecifickým spôsobom na konkrétne miesta v DNA alebo na špecifické nukleotidy. To je rozdiel medzi náhodnou mutagenézou a miestne smerovanou mutagenézou.
