Mutatie versus recombinatie
De schaal van verandering die optreedt in genomen als gevolg van mutatie en recombinatie, is het belangrijkste verschil tussen deze twee processen. Mutatie en recombinatie zijn de twee processen die het genoom in de loop van de tijd veranderen. Hoewel beide processen geen verband houden, vormen ze het genoom constant. De meeste van deze veranderingen worden niet doorgegeven aan de volgende generatie, maar sommige veranderingen zullen een grote impact hebben op het nageslacht door het lot van de soort te bepalen. Veranderingen in het DNA in somatische cellen zijn meestal niet erfelijk, terwijl veranderingen in het DNA in kiemlijncellen kunnen worden overgeërfd. Ook als deze verandering destructief is, kan er aanzienlijke schade zijn aan de cel, het orgaan, het organisme of zelfs de soort. Als het een constructieve verandering is, kan het uiteindelijk gunstig zijn voor de soort.
Wat is mutatie?
Mutatie wordt gedefinieerd als veranderingen op kleine schaal in de nucleotidesequentie van een genoom en de veranderingen worden niet gecorrigeerd door enzymen te repareren. Deze mutaties kunnen enkele basisveranderingen zijn (puntmutaties), kleinschalige insertie of deletie. Mutagene agentia staan bekend als mutagene agentia. De meest voorkomende mutagenen zijn foutieve replicatie, chemicaliën en straling. Chemicaliën en straling veranderen de structuur van het nucleotide en als de wijziging niet wordt hersteld, is de mutatie permanent.
Er zijn verschillende enzymen die deze mutaties van DNA repareren, zoals methylguanine, methyltransferase en DNA-polymerase III. Deze enzymen zullen voor het begin van de celdeling (pre-replicatief) en na de celdeling (post-replicatief) scannen op fouten en beschadigingen.
Mutatie in het coderende gebied (dat wil zeggen de gebieden van het DNA waar de eiwitvertalingssequentie is opgeslagen) kan schadelijk zijn voor de cel, het orgaan of het organisme (puntmutatie in de derde base van een codon veroorzaakt meestal geen schade - stille mutatie).
Bijv.: - sikkelcelanemie is een ziekte die wordt veroorzaakt door een puntmutatie.
Mutaties in niet-coderend DNA veroorzaken minder waarschijnlijk schade, hoewel het, als het wordt geërfd, schadelijk kan zijn als de mutatie de activering van stille genen veroorzaakt.
Het is bekend dat insertie- of deletiemutaties het leeskader verschuiven (frameshift-mutaties), wat leidt tot een defecte eiwitsynthese die dodelijke ziekten bij mensen veroorzaakt.
Hoewel de meeste mutaties schadelijk zijn, zijn er enkele mutaties die gunstig zijn. De meeste Europeanen zijn bijvoorbeeld resistent tegen HIV-infectie omdat er tijdens de evolutie een puntmutatie is opgetreden.
Wat is recombinatie?
Recombinatie is het proces van grootschalige veranderingen in de nucleotidesequentie van het genoom en die gewoonlijk niet worden gerepareerd door mechanismen voor het herstellen van DNA-schade. Er zijn twee soorten recombinaties, crossover- en niet-crossover-recombinatie. Crossover-recombinatie is het resultaat van het uitwisselen van DNA-fragmenten van homologe chromosomen door een dubbele vakantieovergang te vormen. Niet-crossover recombinatie vindt plaats door synthese-afhankelijke streng annealing, waarbij geen uitwisseling van genetisch materiaal tussen chromosomen plaatsvindt. In plaats daarvan wordt de sequentie van het ene chromosoom gekopieerd en in de opening in het andere chromosoom ingevoegd en blijft de sequentie van het templateschromosoom intact.
Recombinatie kan plaatsvinden binnen het chromosoom, in het algemeen tussen de twee zusterchromatiden (transpositie).
Tijdens de meiose in kiemlijncellen is recombinatie een vaak waargenomen proces tussen niet-homologe chromosomen. In somatische cellen vindt recombinatie plaats tussen homologe chromosomen.
Recombinatie is essentieel tijdens de productie van B-cellen. Er zijn ook enkele reparatiesystemen waarbij recombinatie betrokken is.
Wat is het verschil tussen mutatie en recombinatie?
Zowel mutatie als recombinatie zijn processen die de nucleotidesequentie van een genoom veranderen. Beide processen veroorzaken defecten in cellen, organen en organismen en kunnen dodelijk zijn. Beide processen kunnen zowel gunstig zijn voor organismen als voor de soort. Beide processen zijn ook essentiële processen tijdens de evolutie. Er zijn echter ook enkele verschillen tussen de twee processen. Laten we ze eens bekijken.
• Definitie van recombinatie en mutatie:
• Mutatie is een proces dat de nucleotidesequentie van een genoom op kleine schaal verandert en de veranderingen worden niet gecorrigeerd door enzymen te repareren.
• Recombinatie is het belangrijkste proces dat de nucleotidesequentie van een genoom op grote schaal verandert en de veranderingen worden meestal niet hersteld door mechanismen voor herstel van DNA-schade.
• Types:
• Mutatie - puntmutatie en frameshift-mutatie
• Recombinatie - crossover-recombinatie en niet-crossover-recombinatie
• Oorzaken:
• Mutatie - Agenten van mutatie omvatten de foutieve replicatie, chemicaliën en straling.
• Recombinatie - Recombinatie is een door enzymen gecontroleerd mechanisme.
• Plaats:
• Mutatie kan optreden op willekeurige plaatsen in het genoom.
• Recombinatie is meestal locatiespecifiek.
• Herstellen:
• Mutatie kan worden hersteld door de reparatiesystemen in de cel.
• Recombinatie is soms een reparatieproces.
• Voorkomen:
• Mutaties kunnen op elk moment plaatsvinden.
• Recombinatie vindt plaats tijdens de celdeling.
• Genen kopiëren:
• Mutatie kopieert geen genen.
• Recombinatie kan genen in het genoom kopiëren.
Afbeeldingen beleefdheid: puntmutaties en Thomas Hunt Morgan's illustratie van het oversteken (1916) via Wikicommons (Public Domain)
