Ana Fark - Mutasyon ve Rekombinasyon

DNA, çoğu organizmanın genetik materyali olarak hizmet eder, büyüme, gelişme ve üreme için bilgi depolar. Bir organizmanın DNA'sının tamamına genom denir. Organizmaların genomları zamanla değişen dinamik varlıklardır. Mutasyon ve rekombinasyon, genomlarda meydana gelebilecek iki tür değişikliktir. Bir mutasyon, kısa bir DNA bölgesinin nükleotid dizisindeki bir değişikliği ifade eder. Öte yandan, rekombinasyon genomun bir bölümünü yeniden yapılandırır. NS asıl fark mutasyon ve rekombinasyon arasındaki mutasyon genomda küçük ölçekli bir yeniden düzenleme getirirken, rekombinasyon genomda büyük ölçekli bir yeniden düzenleme getirir.

Kapsanan Kilit Alanlar

1. Mutasyon Nedir? - Tanım, Türler, Rol 2. Rekombinasyon Nedir? - Tanım, Türler, Rol 3. Mutasyon ve Rekombinasyon Arasındaki Benzerlikler Nelerdir? - Ortak Özelliklerin Anahatları 4. Mutasyon ve Rekombinasyon Arasındaki Fark Nedir? – Temel Farklılıkların Karşılaştırılması

Anahtar Terimler: Kromozomal Mutasyon, DNA, Çerçeve Kayması Mutasyonu, Genom, Homolog Rekombinasyon, Nokta Mutasyonu, Rekombinasyon, Siteye Özgü Rekombinasyon, Transpozisyon

Mutasyon Nedir?

Bir mutasyon, bir genin veya bir kromozomun nükleotid dizisindeki kalıcı, kalıtsal bir değişikliği ifade eder. DNA replikasyonu sırasındaki hatalar veya radyasyon ve kimyasallar gibi mutajenlerin zarar verici etkisi nedeniyle ortaya çıkabilir. Bir mutasyon, tek bir nükleotidi bir başkasıyla değiştiren bir nokta mutasyonu, bir veya birkaç nükleotidi ekleyen veya silen bir çerçeve kayması mutasyonu veya kromozomal segmentleri değiştiren bir kromozomal mutasyon olabilir.

Nokta Mutasyonları

Nokta mutasyonları, nükleotitlerin yerini aldıkları için ikameler olarak da bilinir. Her bir mutasyon tipinin etkisine bağlı olarak üç tip nokta mutasyonu tanımlanabilir. Bunlar yanlış anlamlı mutasyonlar, anlamsız mutasyonlar ve sessiz mutasyonlardır. İçinde yanlış anlamlı mutasyonlar, bir genin nükleotid dizisindeki tek bir baz çiftinin değiştirilmesi, tek bir amino asidi değiştirebilir ve bu da sonuçta beklenen protein yerine farklı bir protein üretilmesine neden olabilir. İçinde anlamsız mutasyonlarbir genin nükleotid dizisindeki tek bir baz çiftinin değiştirilmesi, devam eden translasyonu engellemek için bir sinyal olarak hizmet edebilir. Bu, kısaltılmış bir amino asit dizisinden oluşan işlevsel olmayan bir proteinin üretilmesiyle sonuçlanabilir. İçinde sessiz mutasyonlardeğişiklik, genetik kodun dejenerasyonu nedeniyle aynı amino asidi veya benzer özelliklere sahip ikinci bir amino asidi kodlayabilir. Bu nedenle, proteinin işlevi, nükleotid dizisi boyunca değişmeyebilir. Farklı nokta mutasyon türleri şekil 1'de gösterilmiştir.

Şekil 3: Nokta Mutasyonları

Çerçeve Kayması Mutasyonları

Üç tür çerçeve kayması mutasyonu, ekleme, silme ve çoğaltmadır. Bir sokma bir veya birkaç nükleotidin bir genin baz çiftlerinin sayısını değiştireceği anlamına gelir. silme bir genden bir veya birkaç nükleotidin çıkarılmasıdır. İçinde kopyalar, bir veya birkaç nükleotid bir veya birkaç kez kopyalanır. Böylece, tüm çerçeve kayması mutasyonları, bir genin açık okuma çerçevesini değiştirerek, bir proteinin normal amino asit dizisinde değişiklikler meydana getirir. Çerçeve kayması mutasyonunun etkisi şekil 2'de gösterilmektedir.

Şekil 2: Çerçeve Kayması Mutasyonları

kromozomal mutasyon

Kromozomal segmentlerdeki değişiklik türleri translokasyonlar, gen duplikasyonları, kromozom içi delesyonlar, inversiyonlar ve heterozigotluk kaybıdır. Translokasyonlar homolog olmayan kromozomların genetik parçalarının değişimidir. İçinde gen kopyalanması, belirli bir alelin birden fazla kopyası oluşabilir ve bu da gen dozajını arttırır. kromozom içi delesyonlar kromozom parçalarının çıkarılmasıdır. inversiyonlar kromozom segmentinin yönünü değiştirir. heterozigotluk Bir kromozomdaki bir allelin delesyon veya genetik rekombinasyon yoluyla kaybı nedeniyle bir genin kaybı olabilir. Kromozomal mutasyonlar, şekil 3'te gösterilmektedir.

Şekil 1: Kromozomal Mutasyonlar

Genomdaki mutasyonların sayısı, DNA-Onarım mekanizmaları ile en aza indirilebilir. DNA onarımı, replikasyon öncesi ve replikasyon sonrası olmak üzere iki şekilde gerçekleşebilir. Çoğaltma öncesi DNA onarımında, nükleotid dizileri hatalar için aranır ve DNA replikasyonundan önce onarılır. Çoğaltma sonrası DNA onarımında, yeni sentezlenen DNA, hatalar için aranır.

Rekombinasyon Nedir?

Rekombinasyon, yeni nükleotid yeniden düzenlemeleri üreten DNA zincirlerinin değişimini ifade eder. DNA segmentlerini kırarak ve yeniden birleştirerek benzer nükleotit dizilerine sahip bölgeler arasında meydana gelir. Rekombinasyon, çeşitli enzimler ve proteinler tarafından düzenlenen doğal bir süreçtir. Genetik rekombinasyon, genetik bütünlüğün korunmasında ve genetik çeşitliliğin üretilmesinde önemlidir. Üç tür rekombinasyon, homolog rekombinasyon, bölgeye özgü rekombinasyon ve transpozisyondur. Hem bölgeye özgü rekombinasyon hem de transpozisyon, DNA dizileri değişiminin olmadığı kromozomal olmayan rekombinasyon olarak kabul edilebilir.

homolog rekombinasyon

Homolog rekombinasyon, mayotik çapraz geçişin yanı sıra aktarılan DNA'nın maya ve bakteri genomlarına entegrasyonundan sorumludur. tarafından tarif edilmektedir. tatil modeli. Sınırlı bir bölgede homoloji paylaşabilen iki farklı DNA molekülünün aynı veya neredeyse aynı dizileri arasında meydana gelir. Mayoz bölünme sırasındaki homolog rekombinasyon şekil 4'te gösterilmiştir.

Şekil 4: Kromozomal Geçiş

Siteye Özgü Rekombinasyon

Bölgeye özgü rekombinasyon, çok kısa homolog dizilere sahip DNA molekülleri arasında meydana gelir. Enfeksiyon döngüsü sırasında bakteriyofaj λ (λ DNA) DNA'sının E. coli genomuna entegrasyonunda rol oynar.

aktarma

Transpozisyon, genomlar arasında DNA segmentlerini aktarmak için rekombinasyon tarafından kullanılan bir işlemdir. Transpozisyon sırasında, transpozonlar veya hareketli DNA elemanları, bir çift kısa direkt tekrarla çevrilidir ve rekombinasyon yoluyla ikinci genoma entegrasyonu kolaylaştırır.

Rekombinazlar, genetik rekombinasyonu katalize eden enzimlerin sınıfıdır. Rekombinaz, RecA, E. coli'de bulunur. Bakterilerde rekombinasyon, mitoz ve genetik materyalin organizmaları arasında transferi yoluyla gerçekleşir. Archaea'da RadA, RecA'nın bir ortologu olan rekombinaz enzimi olarak bulunur. Mayada, RAD51 bir rekombinaz olarak bulunur ve DMC1 spesifik bir mayotik rekombinaz olarak bulunur.

Mutasyon ve Rekombinasyon Arasındaki Benzerlikler

Mutasyon ve Rekombinasyon Arasındaki Fark

Tanım

mutasyon: Bir mutasyon, bir genin veya bir kromozomun nükleotid dizisindeki kalıcı, kalıtsal bir değişikliği ifade eder.

rekombinasyon: Rekombinasyon, yeni nükleotid yeniden düzenlemeleri üreten DNA zincirlerinin değişimini ifade eder.

Önemi

mutasyon: Mutasyon, genomun nükleotid dizisindeki bir değişikliktir.

rekombinasyon: Rekombinasyon, bir kromozomun bir bölümünün yeniden düzenlenmesidir.

Türler

mutasyon: Üç tür mutasyon, nokta mutasyonları, çerçeve kayması mutasyonları ve kromozomal mutasyonlardır.

rekombinasyon: Üç tür rekombinasyon, homolog rekombinasyon, bölgeye özgü rekombinasyon ve transpozisyondur.

oluşum

mutasyon: DNA replikasyonu sırasındaki hatalar bir mutasyona neden olabilir.

rekombinasyon: Gametlerin hazırlanması sırasında rekombinasyon meydana gelir.

Çevresel Etki

mutasyon: Mutasyonlar, dış mutajenler tarafından indüklenebilir.

rekombinasyon: Çoğu rekombinasyon doğal olarak meydana gelir.

Değişim Tutarı

mutasyon: Mutasyonlar, genomda küçük ölçekli değişiklikler getirir.

rekombinasyon: Rekombinasyon, genomda büyük ölçekli değişiklikler getirir.

Evrime Katkı

mutasyon: Mutasyonların evrime katkısı daha azdır.

rekombinasyon: Rekombinasyon, evrimin ana itici gücüdür.

rol

mutasyon: Mutasyonlar, belirli bir popülasyona genetik değişkenlik getiren yeni aleller üretir.

rekombinasyon: Rekombinasyon, organizmaların genomuna büyük ölçekli yeniden düzenlemeler getirerek evrime yol açar.

Çözüm

Mutasyon ve rekombinasyon, bir genomun DNA dizisini değiştiren iki mekanizmadır. Mutasyon, bir nükleotid dizisindeki bir değişikliktir, rekombinasyon ise genomun geniş bir bölgesini değiştirir. Rekombinasyonun bir genom üzerindeki etkisi mutasyonunkinden daha yüksek olduğu için, rekombinasyon evrimin ana itici gücü olarak kabul edilir. Mutasyon ve rekombinasyon arasındaki temel fark, her mekanizmanın genomun nükleotid dizisi üzerindeki etkisidir.

Referans:

1. Brown, Terence A. “Mutasyon, Onarım ve Rekombinasyon.” Genomlar. 2. Baskı., U.S. National Library of Medicine, 1 Ocak 1970, Buradan ulaşabilirsiniz.

Görünüm inceliği:

1. “Nokta mutasyonları” Jonsta247 – Commons Wikimedia aracılığıyla kendi çalışmanız (GFDL) 2. “Frameshift mutasyonları (13080927393)” Genomik Eğitim Programı ile – Frameshift mutasyonları (CC BY 2.0) Commons Wikimedia aracılığıyla 3. “Kromozom mutasyonları-tr ” GYassineMrabetTalk tarafından✉Bu vektör görüntüsü Inkscape ile oluşturulmuştur. – Commons Wikimedia 4 üzerinden Chromosomenmutationen.png'ye (Public Domain) dayalı kendi çalışması