Разница между повреждением ДНК и мутацией

Ключевая разница - повреждение ДНК против мутации
 

ДНК несет генетическую информацию каждой клетки. Он хранится вместе с информацией о наследственности, которая должна передаваться из поколения в поколение. Генетическая информация скрыта в молекулах ДНК в виде точных нуклеотидных последовательностей. Есть миллиарды нуклеотидов, и они расположены в группах, называемых генами. Гены кодируются с инструкциями, чтобы сделать все белки и другие материалы, необходимые для роста, развития и метаболизма организма. Количество и точный порядок нуклеотидов в ДНК определяют свойства каждого организма. Поэтому поддержание целостности и стабильности ДНК жизненно важно для жизни. Однако ДНК постоянно подвергается изменениям из-за различных факторов, в том числе внутреннего и экологического происхождения. Повреждения и мутации ДНК - это такие изменения, которые происходят в ДНК. Повреждение ДНК называется разрушением или изменением физической или химической структуры ДНК. Мутация определяется как базовые изменения в последовательности ДНК. Ключевое различие между повреждением ДНК и мутацией заключается в том, что Повреждения ДНК могут быть корректно восстановлены ферментами, тогда как мутации не могут быть распознаны и восстановлены ферментами.

СОДЕРЖАНИЕ
1. Обзор и основные отличия
2. Что такое повреждение ДНК
3. Что такое мутация
4. Сравнение бок о бок - повреждение ДНК против мутации
5. Резюме

Что такое повреждение ДНК?

Повреждение ДНК - это нарушение физической и / или химической структуры ДНК. Из-за повреждения ДНК его структура отклоняется от нормальной структуры. Повреждения ДНК в основном происходят во время репликации ДНК. Добавление неправильного нуклеотида во время репликации происходит в каждых 10⁸ пар оснований. Тем не менее, 99% ошибок исправляются во время корректирующей активности ферментов ДНК-полимеразы. Оставшийся 1% не будет восстановлен и будет передан следующему поколению в качестве мутации.

Повреждения ДНК могут происходить из-за введения незаконных оснований во время репликации, дезаминирования или другой модификации оснований, потери основания из основной цепи ДНК, что приводит к абазическим участкам, разрывам одной цепи, разрывам двойной цепи, образованию димеров пиримидина, внутри- и межцепочечной цепи. сшивание и т. д. Эти повреждения ДНК постоянно устраняются несколькими механизмами репарации ДНК в клетках. Они включают восстановление основной эксцизии, восстановление эксцизии нуклеотидов, восстановление несовпадения, гомологичное соединение концов или негомологичное соединение концов и т.д..

Есть несколько причин повреждения ДНК. Ошибки репликации ДНК приводят к повреждению ДНК. ДНК может быть повреждена из-за воздействия ультрафиолета, токсичных химикатов, ионизирующего излучения, рентгеновских лучей, противоопухолевых препаратов и вредных побочных продуктов в клетке (кислородные радикалы, алкилирующие агенты).

Рисунок 01: Повреждение ДНК УФ-излучением

Что такое мутация?

Мутация - это изменение последовательности оснований ДНК. Ферменты не распознают ошибки ДНК, когда они возникают в обеих цепях. Если изменения оснований происходят в обеих цепях в форме мутации, они не могут быть восстановлены ферментами. Следовательно, мутации передаются в дуплицирующие геномы и передаются последующим поколениям, образуя разные фенотипы. Мутированные гены приводят к различным аминокислотным последовательностям, которые производят неправильные белковые продукты.

Мутации могут возникать из-за эндогенных или экзогенных источников, таких как нарушение механизмов репарации, ошибки рекомбинации и репликации ДНК, окислительный стресс, токсические химические вещества, рентгеновское излучение, ультрафиолетовое излучение и т. Д. Во время репликации мутации происходят со скоростью одной мутации в каждом 10 миллиардов пар оснований, которые реплицируются.

Результаты мутаций могут быть положительными (полезными), отрицательными (вредными) и нейтральными. Мутации бывают разных типов, такие как точечные мутации, мутации со сдвигом рамки, миссенс-мутации, немые мутации и нонсенс-мутации.

Рисунок 02: Мутация УФ

В чем разница между повреждением ДНК и мутацией?

Повреждение ДНК против мутации
Повреждение ДНК - любое изменение, такое как разрыв или изменение, которое вводит отклонение от обычной структуры двойной спирали.	Мутация - наследственное повреждение ДНК, которое может вызвать изменение генотипа..
Ремонтопригодность
Повреждение ДНК может быть правильно восстановлено ферментами.	Мутация не может быть исправлена ​​ферментами.
наследуемость
Поскольку повреждения устраняются ферментами, они не передаются последующим поколениям.	Они передаются следующим поколениям.
Во время репликации
Повреждения ДНК в основном происходят во время репликации во вновь синтезируемой цепи.	Мутации происходят в основном во время репликации, когда выбирается неправильный шаблон, и обе цепи модифицируются..

Резюме - повреждение ДНК против мутации

Повреждение и мутация ДНК - два типа ошибок, произошедших в структуре ДНК. Повреждение ДНК - это любая модификация химической или физической структуры ДНК, превращающая ее в измененную молекулу ДНК, чем исходная молекула ДНК. Эти модификации быстро отслеживаются энзимами и корректируются до превращения в наследственное изменение, называемое мутацией. Мутация - это наследственное изменение в последовательности оснований ДНК. Они обычно не распознаются ферментами и не подвергаются восстановлению. Мутации приводят к образованию нежелательных белковых продуктов и различных фенотипов. В этом разница между повреждением ДНК и мутацией.
Ссылка:
1. Сюзанна Клэнси. «Повреждение и восстановление ДНК: механизмы поддержания целостности ДНК». Новости природы. Nature Publishing Group, 2008. Веб. 11 марта 2017
2. Лодиш, Харви. «Повреждение и восстановление ДНК и их роль в канцерогенезе». Молекулярная клеточная биология. 4-е издание. Национальная медицинская библиотека США, 1 января 1970 г. Веб. 12 марта 2017
3. Чакаров, Стоян, Румена Петкова, Георгий Ч, Руссев и Николай Желев. «Повреждение ДНК и мутация. Типы повреждений ДНК. BioDiscovery. Научная пресса Данди, 23 февраля 2014 г. Интернет. 13 марта 2017

Изображение предоставлено:
1. «Прямое повреждение ДНК» De Gerriet41 - Trabajo propio (Dominio público) с помощью Commons Wikimedia 
2. «ДНК-ультрафиолетовая мутация» НАСА / Дэвид Херринг - НАСА (Public Domain) через Викисклад Commons