Mutácia vs rekombinácia
Rozsah zmien, ku ktorým dochádza v genómoch v dôsledku mutácie a rekombinácie, je hlavným rozdielom medzi týmito dvoma procesmi. Mutácia a rekombinácia sú dva procesy, ktoré časom menia genóm. Aj keď oba procesy spolu nesúvisia, neustále formujú genóm. Väčšina z týchto zmien sa neprenáša na nasledujúcu generáciu, ale niektoré zmeny budú mať veľký vplyv na potomstvo určením osudu druhu. Zmeny, ku ktorým dôjde v DNA v somatických bunkách, zvyčajne nie sú dedičné, zatiaľ čo zmeny, ku ktorým dôjde v DNA v zárodočných bunkách, môžu byť zdedené. Ak je táto zmena deštruktívna, môže dôjsť k významnému poškodeniu bunky, orgánu, organizmu alebo dokonca druhu. Ak ide o konštruktívnu zmenu, potom môže byť pre daný druh nakoniec prospešná.
Čo je to mutácia?
Mutácia je definovaná ako zmeny malého rozsahu v nukleotidovej sekvencii genómu a zmeny nie sú korigované opravnými enzýmami. Týmito mutáciami môžu byť zmeny jednej bázy (bodové mutácie), vloženie alebo vymazanie v malom meradle. Látky spôsobujúce mutáciu sú známe ako mutagény. Najčastejšie mutagény sú chybná replikácia, chemikálie a žiarenie. Chemikálie a žiarenie menia štruktúru nukleotidu. Ak sa zmena neopraví, bude mutácia trvalá.
Existuje niekoľko enzýmov, ktoré opravujú tieto mutácie DNA, ako je metylguanín, metyltransferáza a DNA polymeráza III. Tieto enzýmy budú vyhľadávať chyby a poškodenia pred začiatkom bunkového delenia (predreplikatívne) a po rozdelení buniek (postreplikatívne).
Mutácia v kódujúcej oblasti (tj. Oblasti DNA, v ktorej je uložená sekvencia translácie proteínov) môže byť škodlivá pre bunku, orgán alebo organizmus (bodová mutácia v tretej báze kodónu zvyčajne nespôsobuje žiadne poškodenie - tichá mutácia).
Napr.: - kosáčikovitá anémia je ochorenie spôsobené bodovou mutáciou.
Je menej pravdepodobné, že by mutácie v nekódujúcej DNA spôsobili nejaké škody, aj keď v prípade ich dedičnosti môže byť škodlivé, ak mutácia spôsobuje aktiváciu tichých génov.
Je známe, že inzerčné alebo delečné mutácie posúvajú čítací rámec (mutácie posunu rámca), čo vedie k defektnej syntéze proteínov, ktorá spôsobuje smrteľné choroby u ľudí.
Aj keď je väčšina mutácií škodlivá, existujú niektoré mutácie, ktoré sú prospešné. Napríklad väčšina Európanov je rezistentná na infekciu HIV v dôsledku bodovej mutácie, ktorá sa vyskytla počas vývoja.
Čo je to rekombinácia?
Rekombinácia je proces rozsiahlych zmien v nukleotidovej sekvencii genómu, ktoré sa zvyčajne neopravujú mechanizmami na opravu poškodenia DNA. Existujú dva typy rekombinácií, crossover a non-crossover rekombinácia. Crossoverová rekombinácia je výsledkom výmeny fragmentov DNA homológnych chromozómov vytvorením dvojitého prázdninového spojenia. K nekrížovej rekombinácii dochádza žíhaním vlákien závislých od syntézy, kde nedochádza k výmene genetického materiálu medzi chromozómami. Namiesto toho sa sekvencia jedného chromozómu skopíruje a vloží do medzery v druhom chromozóme a sekvencia templátového chromozómu zostane nedotknutá.
Rekombinácia sa môže vyskytnúť vo vnútri chromozómu, zvyčajne medzi dvoma sesterskými chromatidami (transpozícia).
Počas meiózy v zárodočných bunkách je rekombinácia bežne pozorovaným procesom medzi nehomológnymi chromozómami. V somatických bunkách dochádza k rekombinácii medzi homológnymi chromozómami.
Rekombinácia je nevyhnutná počas produkcie B buniek. Existujú aj niektoré opravné systémy, ktoré zahŕňajú rekombináciu.
Aký je rozdiel medzi mutáciou a rekombináciou?
Mutácia aj rekombinácia sú procesy, ktoré menia nukleotidovú sekvenciu genómu. Oba procesy spôsobujú poruchy v bunkách, orgánoch a organizmoch a môžu byť smrteľné. Oba procesy môžu byť prospešné pre organizmy aj pre tento druh. Oba procesy sú tiež nevyhnutnými procesmi počas vývoja. Medzi týmito dvoma procesmi však existujú aj určité rozdiely. Poďme sa na ne pozrieť.
• Definícia rekombinácie a mutácie:
• Mutácia je proces, ktorý mení nukleotidovú sekvenciu genómu v malom rozsahu a zmeny nie sú korigované opravou enzýmov.
• Rekombinácia je hlavný proces, ktorý vo veľkom rozsahu mení nukleotidovú sekvenciu genómu a zmeny sa zvyčajne neopravujú mechanizmami na opravu poškodenia DNA.
• Typy:
• Mutácia - bodová mutácia a mutácia posunu snímok
• Rekombinácia - krížová rekombinácia a nepriechodná rekombinácia
• Príčiny:
• Mutácia - Medzi činiteľov mutácie patrí chybná replikácia, chemikálie a žiarenie.
• Rekombinácia - Rekombinácia je enzýmom riadený mechanizmus.
• Umiestnenie:
• Mutácia sa môže vyskytnúť na náhodných miestach genómu.
• Rekombinácia je zvyčajne špecifická pre dané miesto.
• Oprava:
• Mutáciu môžu opraviť opravné systémy v bunke.
• Rekombinácia je niekedy opravný proces.
• Výskyt:
• Mutácie sa môžu vyskytnúť kedykoľvek.
• K rekombinácii dochádza počas bunkového delenia.
• Kopírovanie génov:
• Mutácia nekopíruje gény.
• Rekombinácia môže kopírovať gény v genóme.
Obrázky so zdvorilosťou: Bodové mutácie a ilustrácia kríženia Thomasa Hunta Morgana (1916) cez Wikicommons (Public Domain)
