Mutation gegen Rekombination
Das Ausmaß der Veränderung, die in Genomen aufgrund von Mutation und Rekombination auftritt, ist der Hauptunterschied zwischen diesen beiden Prozessen. Mutation und Rekombination sind die beiden Prozesse, die das Genom im Laufe der Zeit verändern. Obwohl beide Prozesse nicht miteinander zusammenhängen, formen sie das Genom ständig. Die meisten dieser Änderungen werden nicht an die nächste Generation weitergegeben, aber einige Änderungen wirken sich stark auf die Nachkommen aus, indem sie das Schicksal der Art bestimmen. Änderungen, die an der DNA in somatischen Zellen auftreten, sind normalerweise nicht vererbbar, wohingegen Änderungen, die an der DNA in Keimbahnzellen auftreten, vererbt werden können. Wenn diese Änderung destruktiv ist, kann die Zelle, das Organ, der Organismus oder sogar die Spezies erheblich geschädigt werden. Wenn es sich um eine konstruktive Veränderung handelt, kann dies letztendlich für die Art von Vorteil sein.
Was ist Mutation?
Eine Mutation ist definiert als kleine Änderung der Nukleotidsequenz eines Genoms, und die Änderungen werden nicht durch Reparatur von Enzymen korrigiert. Diese Mutationen können einzelne Basenänderungen (Punktmutationen), Insertion oder Deletion in kleinem Maßstab sein. Mutationsverursachende Mittel sind als Mutagene bekannt. Die häufigsten Mutagene sind fehlerhafte Replikation, Chemikalien und Strahlung. Chemikalien und Strahlung verändern die Struktur des Nukleotids. Wenn die Veränderung nicht repariert wird, ist die Mutation dauerhaft.
Es gibt verschiedene Enzyme, die diese DNA-Mutationen reparieren, wie Methylguanin, Methyltransferase und DNA-Polymerase III. Diese Enzyme suchen vor Beginn der Zellteilung (vorreplikativ) und nach der Zellteilung (nachreplikativ) nach Fehlern und Schäden.
Eine Mutation in der codierenden Region (dh in den Regionen der DNA, in denen die Proteintranslationssequenz gespeichert ist) kann für die Zelle, das Organ oder den Organismus schädlich sein (Punktmutation in der dritten Base eines Codons verursacht normalerweise keine schädliche Mutation)..
ZB: - Sichelzellenanämie ist eine Krankheit, die durch eine Punktmutation verursacht wird.
Mutationen in nichtkodierender DNA verursachen weniger Schaden, obwohl sie, wenn sie vererbt werden, schädlich sein können, wenn die Mutation die Aktivierung stiller Gene verursacht.
Es ist bekannt, dass Insertions- oder Deletionsmutationen den Leserahmen verschieben (Frameshift-Mutationen), was zu einer fehlerhaften Proteinsynthese führt, die beim Menschen tödliche Krankheiten verursacht.
Obwohl die meisten Mutationen schädlich sind, gibt es einige Mutationen, die von Vorteil sind. Zum Beispiel sind die meisten Europäer gegen eine HIV-Infektion resistent, da während der Evolution eine Punktmutation aufgetreten ist.
Was ist Rekombination?
Rekombination ist der Prozess von großräumigen Veränderungen in der Nukleotidsequenz des Genoms, die normalerweise nicht durch Mechanismen zur Reparatur von DNA-Schäden repariert werden. Es gibt zwei Arten von Rekombinationen, Crossover- und Nicht-Crossover-Rekombination. Die Crossover-Rekombination ist das Ergebnis des Austauschs von DNA-Fragmenten homologer Chromosomen durch Bildung eines doppelten Feiertagsübergangs. Die Nicht-Crossover-Rekombination erfolgt durch synthetisationsabhängiges Strang-Annealing, bei dem kein Austausch von genetischem Material zwischen Chromosomen stattfindet. Stattdessen wird die Sequenz eines Chromosoms kopiert und in die Lücke im anderen Chromosom eingefügt, und die Sequenz des Template-Chromosoms bleibt intakt.
Eine Rekombination kann innerhalb des Chromosoms im Allgemeinen zwischen den beiden Schwesterchromatiden auftreten (Transposition).
Während der Meiose in Keimbahnzellen ist die Rekombination ein häufig beobachteter Prozess zwischen nicht homologen Chromosomen. In somatischen Zellen findet eine Rekombination zwischen homologen Chromosomen statt.
Die Rekombination ist während der B-Zell-Produktion essentiell. Es gibt auch einige Reparatursysteme, die eine Rekombination beinhalten.
Was ist der Unterschied zwischen Mutation und Rekombination?
Sowohl Mutation als auch Rekombination sind Prozesse, die die Nukleotidsequenz eines Genoms verändern. Beide Prozesse verursachen Defekte in Zellen, Organen und Organismen, die tödlich sein können. Beide Prozesse können sowohl für Organismen als auch für die Spezies von Vorteil sein. Beide Prozesse sind auch wesentliche Prozesse während der Evolution. Es gibt jedoch auch einige Unterschiede zwischen den beiden Prozessen. Schauen wir sie uns an.
• Definition von Rekombination und Mutation:
• Mutation ist ein Prozess, der die Nukleotidsequenz eines Genoms in kleinem Maßstab verändert und die Veränderungen nicht durch die Reparatur von Enzymen korrigiert werden.
• Die Rekombination ist der Hauptprozess, der die Nukleotidsequenz eines Genoms in großem Maßstab verändert, und die Veränderungen werden normalerweise nicht durch Mechanismen zur Reparatur von DNA-Schäden repariert.
• Typen:
• Mutation - Punktmutation und Frameshift-Mutation
• Rekombination - Crossover-Rekombination und Nicht-Crossover-Rekombination
• Ursachen:
• Mutation - Mutationserreger sind die fehlerhafte Replikation, Chemikalien und Strahlung.
• Rekombination - Die Rekombination ist ein enzymgesteuerter Mechanismus.
• Ort:
• Mutationen können an zufälligen Stellen des Genoms auftreten.
• Die Rekombination ist normalerweise ortsspezifisch.
• Reparieren:
• Die Mutation kann durch die Reparatursysteme in der Zelle repariert werden.
• Rekombination ist manchmal ein Reparaturprozess.
• Vorkommen:
• Mutationen können jederzeit auftreten.
• Die Rekombination erfolgt während der Zellteilung.
• Kopieren von Genen:
• Mutation kopiert keine Gene.
• Durch Rekombination können Gene im Genom kopiert werden.
Bilder mit freundlicher Genehmigung: Punktmutationen und Thomas Hunt Morgans Darstellung der Überkreuzung (1916) über Wikicommons (Public Domain)
