Diferența cheie – Daune ADN vs mutație
ADN poartă informațiile genetice ale fiecărei celule. Este stocat cu informațiile de ereditate care ar trebui să fie transmise de la o generație la generația următoare. Informația genetică este ascunsă în moleculele de ADN sub formă de secvențe precise de nucleotide. Există miliarde de nucleotide și sunt aranjate în grupuri numite gene. Genele sunt codificate cu instrucțiuni pentru a face toate proteinele și alte materiale esențiale pentru creșterea, dezvoltarea și metabolismul organismului. Numărul și ordinea exactă a nucleotidelor din ADN determină proprietățile fiecărui organism. Prin urmare, menținerea integrității și stabilității ADN-ului este vitală pentru viață. Cu toate acestea, ADN-ul este supus în mod constant la schimbări din cauza diferiților factori, inclusiv originea internă și de mediu. Leziunile și mutațiile ADN sunt astfel de modificări care apar în ADN. Deteriorarea ADN-ului este denumită o rupere sau o modificare a structurii fizice sau chimice a ADN-ului. Mutația este definită ca modificări ale bazelor în secvența ADN. Diferența cheie dintre deteriorarea ADN-ului și mutație este că leziunile ADN-ului pot fi corect reparate de enzime, în timp ce mutațiile nu pot fi recunoscute și reparate de enzime.
Ce este deteriorarea ADN-ului?
Leziunea ADN este o anomalie a structurii fizice și/sau chimice a ADN-ului. Din cauza deteriorării ADN-ului, structura sa se abate de la structura normală. Deteriorările ADN-ului apar mai ales în timpul replicării ADN-ului. Adăugarea unei nucleotide greșite în timpul replicării are loc la fiecare 108 perechi de baze. Cu toate acestea, 99% dintre erori sunt corectate în timpul activității de corectare a enzimelor ADN polimerază. Restul de 1% nu va fi reparat și va fi transmis generației următoare ca mutație.
Deteriorarea ADN-ului se poate produce din cauza introducerii de baze nelegitime în timpul replicării, dezaminării sau altei modificări ale bazelor, pierderii unei baze din coloana vertebrală ADN care rezultă în situsuri abazice, rupturi simple catene, rupturi duble catene, formare de pirimidină dimeri, reticulare intra și intercatenară, etc. Aceste leziuni ale ADN-ului sunt reparate constant de mai multe mecanisme de reparare a ADN-ului din celule. Acestea includ repararea exciziei bazei, repararea exciziei nucleotidelor, repararea nepotrivirii, îmbinarea capetelor omoloage sau îmbinarea capetelor neomoloage etc.
Există mai multe motive pentru deteriorarea ADN-ului. Erorile de replicare a ADN-ului au ca rezultat leziuni ale ADN-ului. ADN-ul poate fi deteriorat din cauza expunerii la lumina UV, substanțe chimice toxice, radiații ionizante, raze X, medicamente antitumorale și produse secundare celulare dăunătoare (radicali de oxigen, agenți de alchilare).
Figura 01: Deteriorarea ADN-ului cauzată de radiațiile UV
Ce este mutația?
Mutația este o modificare a secvenței de baze a ADN-ului. Enzimele nu reușesc să recunoască erorile de ADN atunci când apar în ambele catene. Dacă schimbările de bază au loc în ambele catene sub formă de mutație, acestea nu pot fi reparate de enzime. Prin urmare, mutațiile sunt transmise genomilor duplicat și transmise generațiilor următoare, producând fenotipuri diferite. Genele mutante au ca rezultat secvențe diferite de aminoacizi care produc produse proteice greșite.
Mutațiile pot fi generate din cauza surselor endogene sau exogene, cum ar fi eșecul mecanismelor de reparare, erori de recombinare și replicare a ADN-ului, stres oxidativ, substanțe chimice toxice, raze X, lumină UV etc. În timpul replicării, mutațiile apar într-un ritm rapid. a unei mutații la fiecare 10 miliarde de perechi de baze care sunt replicate.
Rezultatele mutațiilor pot fi pozitive (benefice), negative (în detrimentul) și neutre. Mutațiile sunt de diferite tipuri, cum ar fi mutații punctuale, mutații de deplasare a cadrelor, mutații cu sens greșit, mutații silențioase și mutații fără sens.
Figura 02: Mutație prin UV
Care este diferența dintre deteriorarea ADN-ului și mutație?
Daune ADN vs mutație |
|
| Leziunea ADN este orice modificare, cum ar fi o rupere sau o modificare, care introduce o abatere de la structura obișnuită cu dublu-helicol. | Mutația este o leziune ereditară a ADN-ului care poate provoca variații ale genotipului. |
| Reparabilitate | |
| Deziunile ADN pot fi reparate corect de enzime. | Mutația nu poate fi reparată de enzime. |
| Heritability | |
| Deoarece daunele sunt corectate de enzime, acestea nu sunt transmise generațiilor următoare | Sunt transmise generațiilor următoare. |
| În timpul replicării | |
| Daunele ADN au loc în cea mai mare parte în timpul replicării într-o nouă catenă de sinteză. | Mutațiile apar mai ales în timpul replicării, când este selectat șablonul greșit, iar ambele componente sunt modificate. |
Rezumat – Daune ADN vs Mutație
Leziunile și mutațiile ADN sunt două tipuri de erori apărute în structura ADN-ului. Deteriorarea ADN-ului este orice modificare a structurii chimice sau fizice a ADN-ului care îl transformă într-o moleculă de ADN modificată decât molecula originală de ADN. Aceste modificări sunt rapid urmărite de enzime și corectate înainte de a se transforma într-o schimbare ereditară numită mutație. Mutația este o modificare ereditară a secvenței de baze a ADN-ului. Ele nu sunt în mod normal recunoscute de enzime și supuse reparării. Mutațiile duc la produse proteice nedorite și diferite fenotipuri. Aceasta este diferența dintre deteriorarea ADN-ului și mutație.
