DNA: lla on kunkin solun geneettinen tieto. Se tallennetaan perintötietojen kanssa, jotka on tarkoitus siirtää sukupolvelta toiselle. Geneettinen tieto on piilotettu DNA-molekyyleihin tarkkojen nukleotidisekvenssien muodossa. Nukleotideja on miljardeja, ja ne on järjestetty ryhmiin, joita kutsutaan geeneiksi. Geeneihin on koodattu ohjeet kaikkien proteiinien ja muiden materiaalien tekemiseksi välttämättömiksi organismin kasvulle, kehitykselle ja aineenvaihdunnalle. DNA: ssa olevien nukleotidien lukumäärä ja tarkka järjestys määräävät kunkin organismin ominaisuudet. Siksi DNA: n eheyden ja stabiilisuuden ylläpitäminen on elintärkeää elämälle. DNA: lla on kuitenkin jatkuvasti muutoksia, jotka johtuvat useista tekijöistä, mukaan lukien sisäinen ja ympäristöperäinen alkuperä. DNA-vauriot ja mutaatiot ovat sellaisia muutoksia, joita tapahtuu DNA: ssa. DNA-vaurioihin viitataan DNA: n fysikaalisen tai kemiallisen rakenteen rikkoutumisena tai muutoksena. Mutaatio määritellään emäsmuutoksiksi DNA-sekvenssissä. Avainero DNA-vaurioiden ja mutaatioiden välillä on se Entsyymit voivat korjata DNA-vaurioita oikein, kun taas entsyymit eivät tunnista mutaatioita.
SISÄLLYS
1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on DNA-vaurio
3. Mikä on mutaatio
4. Vertailu rinnakkain - DNA-vauriot vs. mutaatio
5. Yhteenveto
DNA-vauriot ovat DNA: n fysikaalisen ja / tai kemiallisen rakenteen epänormaaluus. DNA-vaurioiden takia sen rakenne poikkeaa normaalista rakenteesta. DNA-vauriot tapahtuvat enimmäkseen DNA-replikaation aikana. Väärän nukleotidin lisääminen replikaation aikana tapahtuu jokaisessa 10: ssä8 pohjaparit. Kuitenkin 99% virheistä korjataan DNA-polymeraasientsyymien korjausaktiivisuuden aikana. Jäljelle jäävää 1% ei korjata, ja se siirretään seuraavalle sukupolvelle mutaationa.
DNA-vaurioita voi tapahtua johtuen laittomien emästen asettamisesta replikaation, deaminaation tai muun emäksen modifioinnin aikana, emäksen menetyksestä DNA: n rungosta, mikä johtaa abasikaalisiin kohtiin, yhden juosteen katkeisiin, kaksisäikeisiin katkoksiin, pyrimidiinidimeerien muodostumiseen, sisäiseen ja interstrandiin silloittuminen jne. Nämä DNA-vauriot korjataan jatkuvasti solujen useilla DNA: n korjausmekanismeilla. Niihin sisältyy perus- leikkauksen korjaus, nukleotidien leikkauksen korjaus, epäsovituskorjaus, homologisen pään liitos tai ei-homologinen pään liitos jne..
DNA-vaurioille on useita syitä. DNA-replikaatiovirheet johtavat DNA-vaurioihin. DNA voi vaurioitua johtuen altistumisesta UV-valolle, myrkyllisille kemikaaleille, ionisoivalle säteilylle, röntgensäteille, kasvaimenvastaisille lääkkeille ja haitallisille solujen sivutuotteille (happiradikaalit, alkyloivat aineet).
Kuvio 01: DNA-vauriot UV-säteilyllä
Mutaatio on muutos DNA: n emässekvenssissä. Entsyymit eivät tunnista DNA-virheitä, kun niitä esiintyy molemmissa juosteissa. Jos emäsmuutokset tapahtuvat molemmissa juosteissa mutaation muodossa, entsyymit eivät pysty korjaamaan niitä. Siksi mutaatiot siirtyvät kopioiviin genomiin ja siirretään seuraaville sukupolville tuottaen erilaisia fenotyyppejä. Mutatoituneet geenit johtavat erilaisiin aminohapposekvensseihin, jotka tuottavat vääriä proteiinituotteita.
Mutaatioita voi syntyä endogeenisten tai eksogeenisten lähteiden, kuten korjausmekanismien epäonnistumisen, DNA-rekombinaation ja replikaation virheiden, oksidatiivisen stressin, myrkyllisten kemikaalien, röntgen-, UV-valon jne. Takia. Replikaation aikana mutaatioita tapahtuu yhdellä mutaatiolla jokaisessa 10 miljardia emäsparia, jotka toistetaan.
Mutaatioiden tulokset voivat olla positiivisia (hyödyllisiä), negatiivisia (vahingollisia) ja neutraaleja. Mutaatiot ovat erityyppisiä, kuten pistemutaatiot, kehyksensiirtomutaatiot, missense-mutaatiot, hiljaiset mutaatiot ja nonsense-mutaatiot.
Kuva 02: Mutaatio UV: llä
DNA-vauriot vs. mutaatio | |
DNA-vaurio on mikä tahansa muutos, kuten tauko tai muutos, joka aiheuttaa poikkeaman tavanomaisesta kaksoiskierukkarakenteesta. | Mutaatio on periytyvä DNA-vaurio, joka voi aiheuttaa genotyypin vaihtelun. |
korjattavuus | |
Entsyymit voivat korjata DNA-vaurioita oikein. | Entsyymit eivät voi korjata mutaatiota. |
periytyvyysaste | |
Koska entsyymit korjaavat vaurioita, niitä ei siirretä seuraaville sukupolville | Ne siirtyvät sukupolville. |
Replikoinnin aikana | |
DNA-vauriot tapahtuvat useimmiten replikaation aikana vasta syntetisoivassa juosteessa. | Mutaatiot tapahtuvat useimmiten replikaation aikana, kun valitaan väärä malli, ja molemmat juosteet muokataan. |
DNA-vaurio ja mutaatio ovat kahden tyyppisiä virheitä, joita tapahtui DNA-rakenteessa. DNA-vaurio on DNA: n kemiallisen tai fysikaalisen rakenteen muutosta, joka muuttaa sen muuttuneeksi DNA-molekyyliksi kuin alkuperäinen DNA-molekyyli. Entsyymit jäljittävät nämä muutokset nopeasti ja korjaavat ennen muuntamista perinnöllisiksi muutoksiksi, joita kutsutaan mutaatioiksi. Mutaatio on periytyvä muutos DNA: n emässekvenssissä. Entsyymit eivät yleensä tunnista niitä, ja ne korjataan. Mutaatiot johtavat ei-toivottuihin proteiinituotteisiin ja erilaisiin fenotyyppeihin. Tämä on ero DNA-vaurioiden ja mutaatioiden välillä.
Viite:
1. Suzanne Clancy. "DNA: n vauriot ja korjaus: mekanismit DNA: n eheyden ylläpitämiseksi." Luontouutisia. Nature Publishing Group, 2008. Verkko. 11. maaliskuuta 2017
2. Lodish, Harvey. ”DNA: n vauriot ja korjaus ja niiden merkitys karsinogeneesissä.” Molekyylisolubiologia. 4. painos. Yhdysvaltain kansallinen lääketieteellinen kirjasto, 1. tammikuuta 1970. Web. 12. maaliskuuta 2017
3. Chakarov, Stoyan, Rumena Petkova, George Ch Russev ja Nikolai Zhelev. ”DNA-vaurio ja mutaatio. DNA-vaurioiden tyypit. ” BioDiscovery. Dundee Science Press, 23. helmikuuta 2014. Verkko. 13. maaliskuuta 2017
Kuvan kohteliaisuus:
1. ”Suorat DNA-vauriot” De Gerriet41 - Trabajo propio (Dominio público) Commons Wikimedian kautta
2. ”DNA: n UV-mutaatio” NASA / David Herring - NASA, (julkinen alue) Commons Wikimedian kautta