Rozdíl mezi DNA sekvenčními mutacemi a epigenetickými modifikacemi

klíčový rozdíl mezi DNA sekvenční mutace a epigenetické modifikace je to během mutací sekvence DNA dochází ke změnám v původních sekvencích DNA, zatímco během epigenetických modifikací nedochází ke změnám v původních sekvencích DNA.

Genom představuje celkovou genetickou informaci organismu ve formě přesných sekvencí DNA nebo genů. Konkrétní gen obsahuje konkrétní genetický kód pro produkci specifického proteinu. Proto jsou geny exprimovány dvěma procesy: transkripcí a translací. Avšak z různých důvodů dochází ke změnám v sekvencích DNA genů. Tyto mutace nazýváme mutace nukleotidových sekvencí. Někdy, i bez změny původních sekvencí DNA genů, se genová exprese mění a produkuje různé fenotypy. Tyto instance nazýváme epigenetické modifikace.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co jsou DNA sekvenční mutace 
3. Co jsou epigenetické modifikace
4. Podobnosti mezi DNA sekvenčními mutacemi a epigenetickými modifikacemi
5. Porovnání vedle sebe - DNA sekvenční mutace vs. epigenetické modifikace v tabulkové formě
6. Shrnutí

Co jsou sekvence DNA mutací?

Mutace jsou změny, ke kterým dochází v nukleotidových sekvencích DNA. Když dojde k mutaci, změní přesné pořadí nukleotidů sekvence DNA. Výsledkem je, že se genetická informace v rámci určité sekvence změní. Jediná změna nukleotidů může vytvořit škodlivý účinek na organismus; například genetické poruchy. Někdy však nepředstavuje hrozbu. Pokud k mutaci dojde v exonové oblasti genu, může to vést k nesprávnému proteinu. Kromě toho zárodečné mutace vedou k genetickým poruchám, když přecházejí na další generaci, protože se vyskytují v pohlavních buňkách, jako jsou spermie a vejce. Většina ostatních mutací je však nezděditelná.

Obrázek 01: DNA sekvenční mutace

K mutacím sekvence DNA dochází v důsledku expozice silným chemikáliím a karcinogenům, UV světlu, chybám v replikačním procesu DNA, expozici záření atd. Kromě toho jsou některé mutace spontánní. Mutace mohou být bodové nebo chromozomální. K jednotlivým nukleotidovým změnám nebo bodovým mutacím dochází v důsledku inzercí, delecí a substitucí. Na druhé straně k mutacím, které způsobují strukturální změny chromozomů, dochází v důsledku duplikace genů, delecí chromozomálních částí, chromozomálních přeskupení atd..

Co jsou epigenetické modifikace?

Epigenetika je studium dědičných změn genové exprese beze změny původní sekvence DNA. Fenotypy se tedy mění beze změny genotypů v epigenetice. To jasně říká, že existují určité faktory, které kromě jejich sekvencí DNA kontrolují genové exprese a fenotypy. Toto jsou epigenetické modifikace. Tyto epigenetické modifikace hrají důležitou roli v genové expresi a regulaci a hrají hlavní roli v buněčných procesech, jako je diferenciace, vývoj a tumorigeneze..

Obrázek 02: Epigenetické modifikace

Některé epigenetické modifikace jsou methylace DNA, modifikace histonu a genetické umlčení zprostředkované mikroRNA. Během methylace DNA dochází k přidání methylové nebo hydroxymethylové skupiny k bázím DNA sekvence. Histony jsou proteiny, které vytvářejí chromatinová vlákna. Modifikace histonu vedou ke strukturálním změnám v chromatinu a ke změnám v genové expresi. Specialitou epigenetických modifikací je, že ovlivňuje expresi genu, aniž by poškodila DNA sekvenci genu. Epigenetické modifikace jsou však reverzibilní.

Jaké jsou podobnosti mezi mutacemi DNA sekvencí a epigenetickými modifikacemi?

• Mutace sekvence DNA a epigenetické modifikace souvisejí s geny.
• Oba jsou schopni změnit fenotyp.
• Způsobují dědičné změny v organismech.

Jaký je rozdíl mezi DNA sekvenčními mutacemi a epigenetickými modifikacemi?

Mutace sekvence DNA jsou trvalé změny, ke kterým dochází v sekvencích DNA genomu. Na druhé straně epigenetické modifikace jsou dědičné změny chemické a fyzikální povahy chromatinu, které mohou změnit expresi genu. Toto je klíčový rozdíl mezi mutacemi DNA sekvence a epigenetickými modifikacemi. Kromě toho mohou být sekvenční mutace DNA zděděny i nezděděny. Na druhé straně epigenetické modifikace jsou dědičné změny. To je také významný rozdíl mezi mutacemi DNA sekvence a epigenetickými modifikacemi.

Kromě toho mutace sekvence DNA způsobují změny v genetických informacích, zatímco epigenetické modifikace nezpůsobují změny v genetických informacích. Ještě důležitější je, že mutace sekvence DNA mění původní nukleotidovou sekvenci DNA, zatímco epigenetické modifikace nemění původní sekvenci DNA genu. To je další rozdíl mezi mutacemi DNA sekvence a epigenetickými modifikacemi. Kromě toho existují tři hlavní typy mutací sekvence DNA jako bodové mutace, mutace posunem rámce a chromozomální mutace. Na druhé straně existují tři typy epigenetických modifikací, jako je methylace DNA, modifikace histonu a genetické umlčení zprostředkované mikroRNA..

Pod infographic o rozdílu mezi mutacemi DNA sekvence a epigenetickými modifikacemi jsou všechny rozdíly porovnány.

Shrnutí - DNA sekvenční mutace vs. epigenetické modifikace

Mutace sekvence DNA a epigenetické modifikace jsou dva typy změn, ke kterým dochází v genech. V případě sekvenčních mutací DNA se přesná nukleotidová sekvence mění trvale, zatímco v epigenetických modifikacích se původní sekvence DNA nemění. Epigenetické modifikace však způsobují změny v genové expresi, a tím vytvářejí změny ve fenotypech. Kromě toho jsou epigenetické modifikace reverzibilní, na rozdíl od sekvenčních mutací DNA. Kromě toho jsou všechny epigenetické modifikace dědičné, na rozdíl od sekvenčních mutací DNA. Toto je shrnutí rozdílu mezi mutacemi DNA sekvence a epigenetickými modifikacemi.

Odkaz:

1. „Genetická mutace.“ Nature News, Nature Publishing Group, k dispozici zde.
2. „Epigenetická modifikace.“ NeuroImage, Academic Press, k dispozici zde.

Obrázek se svolením:

1. „Chromosomes mutations-en“ Autor: GYassineMrabetTalk & # x2709; Tento vektorový obrázek nespecifikovaný W3C byl vytvořen pomocí Inkscape. - Vlastní práce založená na Chromosomenmutationen.png (Public Domain) prostřednictvím Commons Wikimedia
2. „Role HDAC“ od Sm978 - vlastní práce (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia