DNA järjestuse mutatsioonide ja epigeneetiliste modifikatsioonide erinevus

võtme erinevus DNA järjestuse mutatsioonide ja epigeneetiliste modifikatsioonide vahel on see DNA järjestuse mutatsioonide ajal toimuvad muutused algsetes DNA järjestustes, samas kui epigeneetiliste modifikatsioonide ajal muudatusi algsetes DNA järjestustes ei toimu.

Genoom esindab organismi üldist geneetilist teavet täpsete DNA järjestuste või geenide kujul. Konkreetne geen sisaldab kindla valgu tootmiseks kindlat geneetilist koodi. Seega ekspresseeritakse geene kahel protsessil: transkriptsioonil ja translatsioonil. Kuid erinevatel põhjustel toimuvad muutused geenide DNA järjestustes. Selliseid nukleotiidide järjestuste muutusi nimetatakse mutatsioonideks. Mõnikord muutub geeniekspressioon isegi ilma geenide algseid DNA järjestusi muutmata ja tekitab erinevaid fenotüüpe. Neid juhtumeid nimetatakse epigeneetilisteks modifikatsioonideks.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on DNA järjestuse mutatsioonid 
3. Mis on epigeneetilised modifikatsioonid
4. Sarnasused DNA järjestuse mutatsioonide ja epigeneetiliste modifikatsioonide vahel
5. Kõrvuti võrdlus - DNA järjestuse mutatsioonid vs epigeneetilised modifikatsioonid tabelina
6. Kokkuvõte

Mis on DNA järjestuse mutatsioonid?

Mutatsioonid on muutused, mis toimuvad DNA nukleotiidijärjestuses. Mutatsiooni ilmnemisel muudab see DNA järjestuse täpset nukleotiidide järjekorda. Selle tagajärjel muutub geneetiline teave kindla järjestuse piires. Üksik nukleotiidi muutus võib organismile kahjuliku mõju avaldada; näiteks geneetilised häired. Mõnikord ei kujuta see siiski ohtu. Kui mutatsioon toimub geeni eksoni piirkonnas, võib see põhjustada vale valgu. Lisaks põhjustavad iduliini mutatsioonid järgmisele põlvkonnale üleminekul geneetilisi häireid, kuna need esinevad sugurakkudes nagu sperma ja munad. Enamik teisi mutatsioone pole aga pärilikud.

Joonis 01: DNA järjestuse mutatsioonid

DNA järjestuse mutatsioonid toimuvad kokkupuutel tugevate kemikaalide ja kantserogeenidega, ultraviolettvalgusega, vigadega DNA replikatsiooniprotsessis, kokkupuutel kiirgusega jne. Lisaks sellele on mõned mutatsioonid spontaansed. Mutatsioonid võivad olla punktmutatsioonid või kromosomaalsed mutatsioonid. Üksikute nukleotiidide muutused või punktmutatsioonid toimuvad sisestuste, deletsioonide ja asenduste tõttu. Teisest küljest juhtuvad mutatsioonid, mis põhjustavad kromosoomide struktuurimuutusi, geenide dubleerimise, kromosomaalsete osade kustutamise, kromosomaalsete ümberkorralduste jne tõttu..

Mis on epigeneetilised modifikatsioonid?

Epigeneetika on geeni ekspressiooni pärilike muutuste uurimine, muutmata algset DNA järjestust. Seega muutuvad fenotüübid ilma epigeneetikas genotüüpe muutmata. See ütleb selgelt, et lisaks DNA järjestustele on teatud tegurid, mis kontrollivad geeniekspressioone ja fenotüüpe. Need on epigeneetilised modifikatsioonid. Nendel epigeneetilistel modifikatsioonidel on oluline roll geeniekspressioonis ja regulatsioonis ning nad mängivad suurt rolli rakuprotsessides, nagu diferentseerumine, areng ja kasvajagenees.

Joonis 02: Epigeneetilised modifikatsioonid

Mõned epigeneetilised modifikatsioonid on DNA metüleerimine, histooni modifitseerimine ja mikroRNA-vahendatud geneetiline vaigistamine. DNA metüülimise ajal toimub metüül- või hüdroksümetüülrühma lisamine DNA järjestuse alustele. Histoonid on valgud, mis moodustavad kromatiinkiud. Histooni modifikatsioonid põhjustavad kromatiini struktuurimuutusi ja muutusi geeni ekspressioonis. Epigeneetiliste modifikatsioonide eripära on see, et see mõjutab geeni ekspressiooni, kahjustamata geeni DNA järjestust. Epigeneetilised modifikatsioonid on siiski pöörduvad.

Millised on sarnasused DNA järjestuse mutatsioonide ja epigeneetiliste modifikatsioonide vahel?

• DNA järjestuse mutatsioonid ja epigeneetilised modifikatsioonid on seotud geenidega.
• Mõlemad suudavad fenotüüpi muuta.
• Need põhjustavad organismides pärilikke muutusi.

Mis vahe on DNA järjestuse mutatsioonide ja epigeneetiliste modifikatsioonide vahel?

DNA järjestuse mutatsioonid on püsivad muutused, mis toimuvad genoomi DNA järjestustes. Teisest küljest on epigeneetilised modifikatsioonid kromatiini keemilise ja füüsikalise olemuse pärilikud muutused, mis võivad muuta geeniekspressiooni. See on peamine erinevus DNA järjestuse mutatsioonide ja epigeneetiliste modifikatsioonide vahel. Lisaks võivad nii DNA järjestuse mutatsioonid olla päritavad kui ka mitte. Teisest küljest on epigeneetilised modifikatsioonid päritavad muutused. See on ka oluline erinevus DNA järjestuse mutatsioonide ja epigeneetiliste modifikatsioonide vahel.

Veelgi enam, DNA järjestuse mutatsioonid põhjustavad muutusi geneetilises infos, samal ajal kui epigeneetilised modifikatsioonid ei põhjusta muutusi geneetilises infos. Veelgi olulisem on see, et DNA järjestuse mutatsioonid muudavad DNA algset nukleotiidjärjestust, samal ajal kui epigeneetilised modifikatsioonid ei muuda geeni algset DNA järjestust. See on veel üks erinevus DNA järjestuse mutatsioonide ja epigeneetiliste modifikatsioonide vahel. Lisaks on olemas kolm peamist DNA järjestuse mutatsioonide tüüpi: punktmutatsioonid, raamide nihutamise mutatsioonid ja kromosomaalsed mutatsioonid. Teisest küljest on kolme tüüpi epigeneetilisi modifikatsioone nagu DNA metüleerimine, histooni modifitseerimine ja mikroRNA-vahendatud geneetiline vaigistamine.

Allpool infograafik DNA järjestuse mutatsioonide ja epigeneetiliste modifikatsioonide erinevuse kohta sisaldab kõiki erinevusi võrdlevalt.

Kokkuvõte - DNA järjestuse mutatsioonid vs epigeneetilised modifikatsioonid

DNA järjestuse mutatsioonid ja epigeneetilised modifikatsioonid on kahte tüüpi muutused, mis toimuvad geenides. DNA järjestuse mutatsioonide korral muutub täpne nukleotiidjärjestus püsivalt, samal ajal kui epigeneetiliste modifikatsioonide korral algne DNA järjestus ei muutu. Epigeneetilised modifikatsioonid põhjustavad aga muutusi geeniekspressioonis, luues seeläbi muutused fenotüüpides. Pealegi on epigeneetilised modifikatsioonid erinevalt DNA järjestuse mutatsioonidest pöörduvad. Lisaks on kõik epigeneetilised modifikatsioonid päritavad, erinevalt DNA järjestuse mutatsioonidest. See on kokkuvõte DNA järjestuse mutatsioonide ja epigeneetiliste modifikatsioonide erinevusest.

Viide:

1. “Geneetiline mutatsioon”. Loodusuudised, looduskirjastusgrupp, saadaval siin.
2. “Epigeneetiline modifikatsioon”. NeuroImage, Academic Press, saadaval siin.

Pilt viisakalt:

1. „Chromosomes mutations-en”, autor GYassineMrabetTalk & # x2709; See W3C-määramata vektorpilt loodi Inkscape'iga. - Oma töö, mis põhineb Chromosomenmutationen.png (Public Domain) Commonsi Wikimedia kaudu
2. HDAC-de roll Sm978 poolt - Oma töö (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu