Forskel mellem DNA-skade og mutation
Share
Nøgleforskel - DNA-skade vs mutation
DNA bærer den genetiske information for hver celle. Det gemmes med arvelige oplysninger, der antages at blive overført fra en generation til den næste generation. Den genetiske information skjules i DNA-molekylerne i form af nøjagtige nukleotidsekvenser. Der er milliarder af nukleotider, og de er arrangeret i grupper kaldet gener. Gener kodes med instruktioner til at fremstille alle proteiner og andre materialer, der er essentielle for organismens vækst, udvikling og stofskifte. Antallet og nøjagtig rækkefølge af nukleotiderne i DNA bestemmer egenskaberne for hver organisme. Derfor er opretholdelse af DNA's integritet og stabilitet afgørende for livet. Imidlertid udsættes DNA konstant for ændringer på grund af forskellige faktorer, herunder intern og miljømæssig oprindelse. DNA-skader og mutationer er sådanne ændringer, der forekommer i DNA. DNA-skade omtales som et brud eller en ændring af den fysiske eller kemiske struktur af DNA. Mutation er defineret som baseændringer i DNA-sekvensen. Den vigtigste forskel mellem DNA-skade og mutation er den DNA-skader kan repareres korrekt af enzymer, mens mutationer ikke kan genkendes og repareres af enzymer.
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er DNA-skade
3. Hvad er mutation
4. Sammenligning side ved side - DNA-skade vs mutation
5. Resume
Hvad er DNA-skade?
DNA-skade er en abnormitet i fysisk og / eller kemisk struktur af DNA'et. På grund af DNA-skade afviger dens struktur fra den normale struktur. DNA-skader forekommer for det meste under DNA-replikation. Tilføjelse af et forkert nukleotid under replikationen sker i hver 10. gang8 basepar. Dog korrigeres 99% af fejlene under korrekturlæseaktiviteten af DNA-polymeraseenzymer. De resterende 1% repareres ikke og overføres til den næste generation som en mutation.
DNA-skader kan forekomme på grund af introduktionen af uægte baser under replikation, deamination eller anden modifikation af baser, tab af en base fra DNA-rygraden, hvilket resulterer i abasiske steder, enkeltstrengsbrud, dobbeltstrengbrud, dannelse af pyrimidindimerer, intra og interstrand tværbinding osv. Disse DNA-skader repareres konstant af de forskellige DNA-reparationsmekanismer i cellerne. De inkluderer bas excisionsreparation, nucleotid excision reparation, reparation af uoverensstemmelse, homolog ende-sammenføjning eller ikke-homolog ende-sammenføjning osv.
Der er flere grunde til DNA-skader. DNA-replikationsfejl resulterer i DNA-skader. DNA kan beskadiges på grund af eksponering for UV-lys, giftige kemikalier, ioniserende stråling, røntgenstråler, antitumorlægemidler og skadelige cellulære biprodukter (iltradikaler, alkyleringsmidler).
Figur 01: DNA-skade ved UV-stråling
Hvad er mutation?
Mutation er en ændring i DNA-basesekvensen. Enzymer genkender ikke DNA-fejl, når de forekommer i begge strenge. Hvis basisændringerne sker i begge strenge i form af mutation, kan de ikke repareres af enzymerne. Derfor transmitteres mutationer til de duplikerende genomer og overføres til de efterfølgende generationer, hvilket producerer forskellige fænotyper. Muterede gener resulterer i forskellige aminosyresekvenser, der producerer forkerte proteinprodukter.
Mutationer kan genereres på grund af endogene eller eksogene kilder, såsom svigt i reparationsmekanismer, fejl i DNA-rekombination og replikation, oxidativ stress, toksiske kemikalier, røntgenstråler, UV-lys osv. Under replikation forekommer mutationer med en hastighed på en mutation i hver 10 milliarder basepar, der replikeres.
Resultaterne af mutationerne kan være positive (gavnlige), negative (skadelige) og neutrale. Mutationer er i forskellige typer, såsom punktmutationer, frameshift-mutationer, missense-mutation, tavse mutationer og nonsensmutationer.
Figur 02: Mutation med UV
Hvad er forskellen mellem DNA-skade og mutation?
DNA-skade vs mutation | |
| DNA-skade er enhver ændring, såsom en pause eller ændring, der introducerer en afvigelse fra den sædvanlige dobbelt-spiralformede struktur. | Mutation er en arvelig DNA-skade, der kan forårsage variation i genotype. |
| reparationsmuligheder | |
| DNA-skader kan repareres korrekt af enzymer. | Mutation kan ikke repareres af enzymer. |
| heritabilitet | |
| Da skader korrigeres af enzymerne, overføres de ikke til de efterfølgende generationer | De overføres til efterfølgende generationer. |
| Under replikering | |
| DNA-skader sker for det meste under replikationen i en nyligt syntetiserende streng. | Mutationer forekommer mest under replikationen, når den forkerte skabelon vælges, og begge strenge ændres. |
Sammendrag - DNA-skade vs mutation
DNA-skade og mutation er to typer af fejl, der forekom i DNA-strukturen. DNA-skade er enhver ændring i den kemiske eller fysiske struktur af DNA, der omdanner det til et ændret DNA-molekyle end det originale DNA-molekyle. Disse ændringer spores hurtigt af enzymerne og korrigeres, før de konverteres til en arvelig ændring kaldet mutation. Mutation er en arvelig ændring i DNA-basesekvensen. De genkendes normalt ikke af enzymerne og underkastes reparation. Mutationer fører til uønskede proteinprodukter og forskellige fænotyper. Dette er forskellen mellem DNA-skade og mutation.
Reference:
1. Suzanne Clancy. “DNA-skade og -reparation: mekanismer til opretholdelse af DNA-integritet.” Naturnyheder. Nature Publishing Group, 2008. Web. 11. mar. 2017
2. Lodish, Harvey. “DNA-skade og reparation og deres rolle i kræftfremkaldende egenskaber.” Molekylær cellebiologi. 4. udgave. U.S. National Library of Medicine, 1. januar 1970. Web. 12. marts 2017
3. Chakarov, Stoyan, Rumena Petkova, George Ch Russev og Nikolai Zhelev. ”DNA-skade og mutation. Typer af DNA-skader. ” BioDiscovery. Dundee Science Press, 23. februar 2014. Web. 13. mar. 2017
Billede høflighed:
1. “Direkte DNA-skade” De Gerriet41 - Trabajo propio (Dominio público) via Commons Wikimedia
2. "DNA UV-mutation" Af NASA / David Herring - NASA, (Public Domain) via Commons Wikimedia
