Rozdiel medzi poškodením DNA a mutáciou

Kľúčový rozdiel - poškodenie DNA verzus mutácia
 

DNA nesie genetické informácie o každej bunke. Uchovávajú sa s informáciami o dedičnosti, ktoré sa majú odovzdávať z jednej generácie na ďalšiu generáciu. Genetická informácia je ukrytá v molekulách DNA vo forme presných nukleotidových sekvencií. Existujú miliardy nukleotidov a sú usporiadané do skupín nazývaných gény. Gény sú kódované inštrukciami, aby sa všetky proteíny a ďalšie materiály stali nevyhnutnými pre rast organizmu, jeho vývoj a metabolizmus. Počet a presné poradie nukleotidov v DNA určuje vlastnosti každého organizmu. Preto je udržiavanie integrity a stability DNA životne dôležité. DNA však neustále podlieha zmenám v dôsledku rôznych faktorov vrátane vnútorného a environmentálneho pôvodu. Poškodenia a mutácie DNA sú také zmeny, ktoré sa vyskytujú v DNA. Poškodenie DNA sa označuje ako poškodenie alebo zmena fyzikálnej alebo chemickej štruktúry DNA. Mutácia je definovaná ako zmeny báz v sekvencii DNA. Kľúčovým rozdielom medzi poškodením a mutáciou DNA je to Poškodenia DNA môžu byť enzýmami správne opravené, zatiaľ čo mutácie nemôžu byť enzýmami rozpoznané a opravené.

OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je poškodenie DNA
3. Čo je mutácia
4. Porovnanie bok po boku - poškodenie DNA verzus mutácia
5. Zhrnutie

Čo je poškodenie DNA?

Poškodenie DNA je abnormalita fyzikálnej a / alebo chemickej štruktúry DNA. V dôsledku poškodenia DNA sa jej štruktúra líši od normálnej štruktúry. Poškodenie DNA sa väčšinou vyskytuje počas replikácie DNA. Pridanie nesprávneho nukleotidu počas replikácie sa uskutoční každých 10⁸ párov báz. Avšak 99% chýb je opravených počas korektívnej aktivity enzýmov DNA polymerázy. Zvyšných 1% nebude opravených a bude odovzdaných ďalšej generácii ako mutácia.

K poškodeniu DNA môže dôjsť v dôsledku zavedenia nelegitímnych báz počas replikácie, deaminácie alebo inej modifikácie báz, straty bázy z kostry DNA, čo má za následok abázické miesta, jednoreťazcové zlomy, dvojreťazcové zlomy, tvorbu pyrimidínových dimérov, intra a interstrand zosieťovanie atď. Tieto poškodenia DNA sú neustále opravované niekoľkými mechanizmami opravy DNA v bunkách. Zahŕňajú opravu vyrezania bázy, opravu vyrezania nukleotidu, opravu nezhody, spojenie homológneho konca alebo nehomologického pripojenia konca atď..

Existuje niekoľko dôvodov poškodenia DNA. Chyby replikácie DNA vedú k poškodeniu DNA. DNA môže byť poškodená v dôsledku vystavenia ultrafialovému žiareniu, toxickým chemikáliám, ionizujúcemu žiareniu, röntgenovým lúčom, protinádorovým liekom a škodlivým vedľajším produktom buniek (kyslíkové radikály, alkylačné látky).

Obrázok 01: Poškodenie DNA UV žiarením

Čo je mutácia?

Mutácia je zmena v základnej sekvencii DNA. Enzýmy nedokážu rozpoznať chyby DNA, keď sa vyskytujú v obidvoch reťazcoch. Ak nastanú zmeny bázy v obidvoch reťazcoch vo forme mutácie, enzýmy ich nemôžu opraviť. Preto sa mutácie prenášajú do duplikujúcich genómov a prenášajú sa na nasledujúce generácie, čím vznikajú rôzne fenotypy. Mutované gény vedú k rôznym aminokyselinovým sekvenciám, ktoré produkujú nesprávne proteínové produkty.

Mutácie môžu byť generované v dôsledku endogénnych alebo exogénnych zdrojov, ako je zlyhanie opravných mechanizmov, chyby DNA rekombinácie a replikácie, oxidačný stres, toxické chemikálie, röntgen, UV svetlo atď. Počas replikácie sa mutácie vyskytujú rýchlosťou jednej mutácie v každej Reprodukuje sa 10 miliárd bázových párov.

Výsledky mutácií môžu byť pozitívne (prospešné), negatívne (škodlivé) a neutrálne. Mutácie sú v rôznych typoch, ako sú bodové mutácie, snímkové posuny, missense mutácie, tiché mutácie a nezmyslové mutácie.

Obrázok 02: Mutácia pomocou UV

Aký je rozdiel medzi poškodením DNA a mutáciou?

Poškodenie DNA verzus mutácia
Poškodenie DNA je akákoľvek zmena, ako je zlom alebo zmena, ktorá zavádza odchýlku od obvyklej dvojzávitnicovej štruktúry.	Mutácia je dedičné poškodenie DNA, ktoré môže spôsobiť variáciu genotypu.
opraviteľnosť
Poškodenie DNA sa dá správne opraviť enzýmami.	Mutácia nemôže byť opravená enzýmami.
dedičnosť
Pretože enzýmy korigujú poškodenie, neprenášajú sa na ďalšie generácie	Odovzdávajú sa nasledujúcim generáciám.
Počas replikácie
Poškodenie DNA sa väčšinou vyskytuje počas replikácie v novo syntetizovanom reťazci.	K mutáciám dochádza väčšinou počas replikácie, keď sa vyberie nesprávna šablóna a obidve reťazce sa upravia.

Zhrnutie - poškodenie DNA verzus mutácia

Poškodenie a mutácia DNA sú dva typy chýb, ktoré sa vyskytli v štruktúre DNA. Poškodenie DNA je akákoľvek zmena chemickej alebo fyzikálnej štruktúry DNA, ktorá ju premieňa na zmenenú molekulu DNA ako pôvodná molekula DNA. Tieto modifikácie sú rýchlo sledované enzýmami a korigované pred konverziou na dedičné zmeny nazývané mutácia. Mutácia je dedičná zmena v základnej sekvencii DNA. Enzýmy nie sú bežne rozoznávané a sú predmetom opravy. Mutácie vedú k nežiaducim proteínovým produktom a rôznym fenotypom. Toto je rozdiel medzi poškodením DNA a mutáciou.
referencie:
1. Suzanne Clancy. „Poškodenie a oprava DNA: mechanizmy na udržanie integrity DNA.“ Správy o prírode. Nature Publishing Group, 2008. Web. 11. marca 2017
2. Lodish, Harvey. „Poškodenie a oprava DNA a ich úloha v karcinogenéze.“ Molekulárna bunková biológia. 4. vydanie. U.S. National Library of Medicine, 1. januára 1970. Web. 12. marca 2017
3. Chakarov, Stoyan, Rumena Petkova, George Ch Russev a Nikolai Zhelev. „Poškodenie a mutácia DNA. Druhy poškodenia DNA. “ BioDiscovery. Dundee Science Press, 23. februára 2014. Web. 13. marca 2017

S láskavým dovolením:
1. „Priame poškodenie DNA“ De Gerriet41 - Trabajo propio (Dominio público) cez Commons Wikimedia 
2. „DNA UV mutácia“ NASA / David Herring - NASA (Public Domain) prostredníctvom Commons Wikimedia