Mutagenéza je proces, pri ktorom sa mutácie zámerne zavádzajú do buniek alebo génov, čoho výsledkom budú geneticky modifikované gény alebo organizmy. Mutagenéza sa väčšinou uskutočňuje na zavedenie prospešných charakteristík pre organizmy. V súčasnosti sa mutagenéza používa aj pri génovej terapii na zmenu génov a na lekárske účely. Mutácie môžu byť zavedené dvoma hlavnými spôsobmi; Náhodná mutagenéza a miestne cielená mutagenéza. Náhodná mutagenéza je proces náhodného zavedenia mutácií. Potom pomocou selekčnej metódy vyberte organizmy, ktoré sú zmutované. Tento proces je úplne náhodný. Miestne riadená mutagenéza je proces, pri ktorom sa mutácie zavádzajú miestne-špecifickým spôsobom na konkrétne miesta v DNA alebo na konkrétne nukleotidy. Špecifickosť miestne zameraných mutácií vo veľmi vysokej miere. kľúčový rozdiel medzi náhodnou a miestne cielenou mutagenézou je spôsob zavedenia mutácie. Náhodná mutagenéza zavádza mutácie náhodným spôsobom, zatiaľ čo miestne cielené mutácie sú špecificky zamerané na vybrané miesta génov.
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je náhodná mutagenéza
3. Čo je to mutagenéza zameraná na miesto
4. Podobnosti medzi náhodnou mutagenézou a miestnou mutagenézou
5. Porovnanie vedľa seba - náhodná mutagenéza verzus miestne cielená mutagenéza v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie
Náhodná mutagenéza sa týka postupu zavádzania mutácií do organizmov náhodným spôsobom, a preto je nešpecifická. Náhodná mutagenéza zahŕňa vystavenie organizmu mutagénu na určitý čas a výber mutantných odrôd. Mutagény môžu byť buď fyzikálne mutagény ako UV žiarenie alebo chemické mutagény ako alkylačné činidlá. Táto metóda je najvhodnejšia na vyvolanie mutácií v mikroorganizmoch, rastlinách a zvieratách.
Proces vývoja mikrobiálnych kmeňov pri produkcii antibiotík je založený na náhodnej mutagenéze. Kmene produkujúce antibiotikum sa vystavia rôznym mutagénom a potom sa testuje citlivosť kmeňa na antibiotiká. Takto je možné odvodiť kmene, u ktorých sa vyvinula rezistencia oproti pôvodnému kmeni.
V rastlinnej tkanivovej kultúre sa náhodná mutagenéza používa na včlenenie rôznych znakov do rastlín. Rastliny sú vystavené mutagénom v štádiu tvorby kalusu. V štúdiách na zvieratách sa náhodná mutagenéza používa zriedka, aj keď sa na vyvolanie mutácií náhodnou mutagenézou použili alkylačné činidlá..
Pri vystavení organizmov mutagénom by sa mala venovať pozornosť dávke mutagénu a obdobiu vystavenia mutagénom. Nadmerné dávky a doby expozície môžu poškodiť samotný organizmus. Preto by sa náhodná mutagenéza mala robiť za kontrolovaných podmienok.
Miestne cielená mutagenéza je špecifickejší proces indukovania mutácií, pri ktorom sa na vytvorenie bodových mutácií použili základné analógy. Tieto analógy báz sú schopné indukovať prechody adenín-tymín na guanín-cytozínové prechody. Týmto spôsobom je vyvolaná mutácia a je známa ako miestne cielená mutagenéza, a preto má vysokú špecificitu.
Obrázok 01: Priame stránky mutagenéza
V technikách včasnej molekulárnej biológie sa miestne cielená mutagenéza s použitím bázických analógov uskutočňovala s použitím aminopurínu na prechody AT - GC a nitrosoguanidínu na prechody GC na AT. Zavedením polymerázovej reťazovej reakcie (PCR) a konceptom primerov sa v súčasnosti miestne cielená mutagenéza indukuje mutagénnymi oligonukleotidmi. Táto metóda umožňuje inzerciu indolov a bodové mutácie do vybraného génu alebo organizmu. Po dokončení postupu mutagenézy sa mutanty vyberú pomocou špecifických reportérov alebo markerov.
Náhodná mutagenéza vs. mutagenéza zameraná na miesto | |
Náhodná mutagenéza je proces náhodného zavedenia mutácií a potom selekcie organizmov, ktoré sú mutované pomocou selekčnej metódy. Tento proces je úplne náhodný. | Miestne riadená mutagenéza je proces, v ktorom sú mutácie zavedené miestne špecifickým spôsobom na konkrétne miesta v DNA alebo na konkrétne nukleotidy.. |
Mutácie sú zmeny v sekvencii DNA organizmu. Dôvodom sú neznáme expozície mutagénov. Pri mutagenéze sú rôzne mikroorganizmy, rastliny a kultúry živočíšnych buniek vystavené mutagénom a mutantná rozmanitosť je vybraná po dokončení prenosu génov. V závislosti od spôsobu, akým je mutácia spôsobená, môžu to byť buď náhodné mutácie alebo cielené mutácie. Náhodná mutagenéza je proces náhodného zavedenia mutácií, zatiaľ čo mutagenéza zameraná na miesto je proces, v ktorom sú mutácie zavedené miestne-špecifickým spôsobom na konkrétne miesta v DNA alebo na konkrétne nukleotidy. Toto je rozdiel medzi náhodnou mutagenézou a miestnou mutagenézou.
1. „Mutagenéza (technika molekulárnej biológie).“ Mutagenéza (technika molekulárnej biológie) - prehľad Témy ScienceDirect. K dispozícii tu
2. Sturtevant, Radosť. "Site-directed and Random Insertional Mutagenesis in Medicically důležitých húb." Náhodne vložená mutagenéza zameraná na miesto v lekársky dôležitých hubách | InTechOpen, InTech, 5. februára 2013. K dispozícii tu
1.'Site Directed Mutagenesis'By Knbusby - Vlastná práca, (Public Domain), prostredníctvom Commons Wikimedia