Diferența cheie – Mutageneză aleatorie vs Mutageneză direcționată pe site
Mutageneza este procesul prin care mutațiile sunt introduse în mod intenționat în celule sau gene care vor avea ca rezultat gene sau organisme modificate genetic. Mutageneza se face în principal pentru a introduce caracteristici benefice organismelor. În prezent, mutageneza este utilizată și în terapia genică pentru a modifica genele și în scopuri medicinale. Mutațiile pot fi introduse în două moduri principale; Mutageneză aleatorie și Mutageneză direcționată pe site. Mutageneza aleatorie este procesul de introducere aleatorie a mutațiilor. Apoi selectați organismele care sunt mutate folosind o metodă de selecție. Procesul este complet aleatoriu. Mutageneza dirijată la situs este procesul prin care mutațiile sunt introduse într-o manieră specifică locului în locații specifice din ADN sau în nucleotide specifice. Specificitatea mutațiilor direcționate la situs este foarte mare. Diferența cheie dintre mutageneza aleatorie și cea direcționată este modul în care este introdusă mutația. Mutageneza aleatorie introduce mutații într-un mod aleatoriu, în timp ce mutațiile direcționate sunt direcționate în mod specific către anumite locuri ale genelor.
Ce este mutageneza aleatorie?
Mutageneza aleatorie se referă la procesul de introducere a mutațiilor în organisme într-un mod aleatoriu și, prin urmare, este nespecifică. Mutageneza aleatorie implică expunerea organismului la un mutagen pentru o perioadă de timp și selectarea soiurilor mutante. Mutagenii pot fi fie mutageni fizici, cum ar fi radiațiile UV, fie mutageni chimici, cum ar fi agenții de alchilare. Această metodă este cea mai potrivită pentru a induce mutații la microorganisme, plante și animale.
Procesul de dezvoltare a tulpinii microbiene în producția de antibiotice se bazează pe mutageneza aleatorie. Tulpinile producătoare de antibiotice sunt expuse la diferiți mutageni și apoi este testată sensibilitatea la antibiotice a tulpinii. Astfel, tulpinile care au dezvoltat rezistență față de tulpina originală pot fi deduse.
În cultura de țesut vegetal, mutageneza aleatorie este utilizată pentru a încorpora diferite caractere în plante. Plantele sunt expuse la agenți mutageni în stadiile de formare a calusului. În studiile pe animale, mutageneza aleatorie este rar utilizată, deși agenți de alchilare au fost utilizați pentru a induce mutații prin mutageneza aleatorie.
La expunerea organismelor la mutageni, trebuie avută grijă cu privire la doza de mutagen și perioada de expunere la mutageni. Dozele în exces și perioadele de expunere pot deteriora organismul însuși. Prin urmare, mutageneza aleatorie trebuie efectuată în condiții controlate.
Ce este mutageneza direcționată pe site?
Mutageneza dirijată pe site este un proces mai specific de inducere a mutațiilor, în care analogii de bază au fost utilizați pentru a crea mutații punctuale. Acești analogi de bază sunt capabili să inducă tranziții adenină-timină la guanină-citozină. În acest fel, mutația este indusă și este cunoscută sub numele de mutageneză direcționată și, prin urmare, are o specificitate ridicată.
Figura 01: Mutageneză direcționată pe site
În tehnicile timpurii de biologie moleculară, mutageneza dirijată pe situs folosind analogi de bază s-a făcut folosind aminopurină pentru tranzițiile AT – GC și nitrozoguanidină pentru tranzițiile GC la AT. Odată cu introducerea reacției în lanț a polimerazei (PCR) și a conceptului de primeri, în prezent, mutageneza dirijată la situs este indusă prin oligonucleotide mutagenice. Această metodă permite inserarea indelilor și mutații punctuale în gena sau organismul selectat. După finalizarea procedurii de mutageneză, mutanții sunt selectați utilizând reporteri sau markeri specifici.
Care sunt asemănările dintre mutageneza aleatorie și mutageneza direcționată pe site?
- Atât tehnicile de mutageneză aleatorie, cât și de mutageneză direcționată pe site sunt metode artificiale de inducere a unei mutații la un anumit organism.
- Atât tehnicile de mutageneză aleatorie, cât și de mutageneză direcționată pe site sunt utilizate pentru a produce varietăți benefice de organisme care posedă caracteristici precum toleranța la boli și în terapia genică.
- Atât tehnicile de mutageneză aleatorie, cât și de mutageneză direcționată pe site induc mutații în ADN și modifică ADN-ul.
- Atât tipurile de Mutageneză aleatorie, cât și de Mutageneză direcționată pe site sunt induse în principal de agenți fizici și chimici.
Care este diferența dintre mutageneza aleatorie și mutageneza direcționată pe site?
Mutageneză aleatorie vs Mutageneză direcționată pe site |
|
| Mutageneza aleatorie este procesul de introducere aleatorie a mutațiilor și apoi de selecție a organismelor care sunt mutate folosind o metodă de selecție. Procesul este complet aleatoriu. | Mutageneza direcționată pe site este procesul prin care mutațiile sunt introduse într-o manieră specifică locului în anumite locații din ADN sau în anumite nucleotide. |
Rezumat – Mutageneză aleatorie vs Mutageneză direcționată pe site
Mutațiile sunt modificări ale secvenței ADN a unui organism. Acestea se datorează expunerilor necunoscute la agenți mutageni. În mutageneză, soiurile de microorganisme, plante și culturi de celule animale sunt expuse la mutageni și soiul mutant este selectat după finalizarea transferului de gene. În funcție de modul în care este provocată mutația, acestea pot fi fie mutații aleatoare, fie mutații direcționate. Mutageneza aleatorie este procesul de introducere aleatorie a mutațiilor, în timp ce mutageneza direcționată pe site este procesul prin care mutațiile sunt introduse într-o manieră specifică locului în locații specifice din ADN sau în nucleotide specifice. Aceasta este diferența dintre mutageneza aleatorie și mutageneza direcționată pe site.
