Rozdíl mezi poškozením DNA a mutací

Klíčový rozdíl - poškození DNA vs. mutace
 

DNA nese genetické informace o každé buňce. Jsou uloženy s informacemi o dědičnosti, které mají být předávány z jedné generace na další generaci. Genetická informace je skryta uvnitř molekul DNA ve formě přesných nukleotidových sekvencí. Existují miliardy nukleotidů a jsou uspořádány do skupin nazývaných geny. Geny jsou kódovány pokyny, jak učinit všechny proteiny a další materiály nezbytné pro růst, vývoj a metabolismus organismu. Počet a přesné pořadí nukleotidů v DNA určuje vlastnosti každého organismu. Udržování integrity a stability DNA je proto životně důležité. DNA však neustále podléhá změnám v důsledku různých faktorů, včetně vnitřního a environmentálního původu. Poškození a mutace DNA jsou takové změny, ke kterým dochází v DNA. Poškození DNA se označuje jako poškození nebo změna fyzikální nebo chemické struktury DNA. Mutace je definována jako základní změny v sekvenci DNA. Klíčovým rozdílem mezi poškozením DNA a mutací je to Poškození DNA lze enzymy správně opravit, zatímco mutace nemohou být enzymy rozpoznány a opraveny.

OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je poškození DNA
3. Co je mutace
4. Porovnání bok po boku - poškození DNA vs. mutace
5. Shrnutí

Co je poškození DNA?

Poškození DNA je abnormalita fyzické a / nebo chemické struktury DNA. V důsledku poškození DNA se její struktura liší od normální struktury. K poškození DNA většinou dochází během replikace DNA. Přidání nesprávného nukleotidu během replikace se děje každých 10⁸ základní páry. 99% chyb je však opraveno během korektivní aktivity enzymů DNA polymerázy. Zbývajících 1% nebude opraveno a bude předáno další generaci jako mutace.

K poškození DNA může dojít díky zavedení nelegitimních bází během replikace, deaminace nebo jiné modifikace bází, ztrátě báze z páteře DNA, která vede k abasickým místům, zlomům jednořetězcových, zlomům dvouřetězcových, tvorbě pyrimidinových dimerů, intra a interstrand zesíťování atd. Tato poškození DNA jsou neustále opravována několika mechanismy opravy DNA v buňkách. Patří mezi ně základní excizní oprava, nukleotidová excizní oprava, oprava neshod, homologní konec nebo nehomologní konec, atd..

Existuje několik důvodů poškození DNA. Chyby replikace DNA vedou k poškození DNA. DNA může být poškozena vystavením UV světlu, toxickým chemikáliím, ionizujícímu záření, rentgenovým paprskům, protinádorovým lékům a škodlivým buněčným vedlejším produktům (kyslíkové radikály, alkylační látky).

Obrázek 01: Poškození DNA UV zářením

Co je mutace?

Mutace je změna v základní sekvenci DNA. Enzymy nedokážou rozpoznat chyby DNA, když se vyskytují v obou řetězcích. Pokud dojde k základním změnám v obou řetězcích ve formě mutace, nemohou být enzymy opraveny. Proto jsou mutace přenášeny do duplikujících genomů a předávány dalším generacím, čímž vznikají různé fenotypy. Mutované geny mají za následek různé aminokyselinové sekvence, které produkují špatné proteinové produkty.

Mutace mohou být generovány kvůli endogenním nebo exogenním zdrojům, jako je selhání opravných mechanismů, chyby DNA rekombinace a replikace, oxidační stres, toxické chemikálie, rentgen, UV světlo atd. Během replikace se mutace vyskytují rychlostí jedné mutace v každé Replikuje se 10 miliard párů bází.

Výsledky mutací mohou být pozitivní (prospěšné), negativní (škodlivé) a neutrální. Mutace jsou v různých typech, jako jsou bodové mutace, mutace posunem rámce, missense mutace, tiché mutace a nesmyslné mutace.

Obrázek 02: Mutace pomocí UV

Jaký je rozdíl mezi poškozením DNA a mutací??

Poškození DNA vs. mutace
Poškození DNA je jakákoli změna, jako je zlom nebo změna, která zavádí odchylku od obvyklé struktury dvoušroubovice.	Mutace je dědičné poškození DNA, které může způsobit změnu genotypu.
Oprava
Poškození DNA lze enzymy správně opravit.	Mutace nemůže být opravena enzymy.
Dědičnost
Protože jsou enzymy poškozovány, nejsou předávány dalším generacím	Jsou předávány úspěšným generacím.
Během replikace
K poškození DNA většinou dochází během replikace v nově syntetizovaném řetězci.	K mutacím dochází většinou během replikace, když je vybrána nesprávná šablona a jsou modifikovány oba řetězce.

Shrnutí - poškození DNA vs. mutace

Poškození a mutace DNA jsou dva typy chyb ve struktuře DNA. Poškození DNA je jakákoli změna chemické nebo fyzikální struktury DNA, která ji převádí na pozměněnou molekulu DNA než původní molekula DNA. Tyto modifikace jsou enzymy rychle sledovány a opraveny před přeměnou na dědičnou změnu zvanou mutace. Mutace je dědičná změna v základní sekvenci DNA. Enzymy nejsou normálně rozpoznávány a podrobeny opravě. Mutace vedou k nežádoucím proteinovým produktům a různým fenotypům. Toto je rozdíl mezi poškozením DNA a mutací.
Odkaz:
1. Suzanne Clancy. "Poškození a oprava DNA: mechanismy pro zachování integrity DNA." Přírodní zprávy. Nature Publishing Group, 2008. Web. 11. března 2017
2. Lodish, Harvey. "Poškození a oprava DNA a jejich role v karcinogenezi." Molekulární buněčná biologie. 4. vydání. U.S. National Library of Medicine, 1. ledna 1970. Web. 12. března 2017
3. Chakarov, Stoyan, Rumena Petkova, George Ch Russev a Nikolai Zhelev. "Poškození a mutace DNA." Druhy poškození DNA. “ BioDiscovery. Dundee Science Press, 23. února 2014. Web. 13. března 2017

Obrázek se svolením:
1. „Přímé poškození DNA“ De Gerriet41 - Trabajo propio (Dominio público) přes Commons Wikimedia 
2. „DNA UV mutace“ NASA / David Herring - NASA (Public Domain) prostřednictvím Commons Wikimedia