Belangrijk verschil - Willekeurige mutagenese versus plaatsgerichte mutagenese
Mutagenese is het proces waarbij met opzet mutaties in cellen of genen worden geïntroduceerd die zullen resulteren in genetisch gemodificeerde genen of organismen. Mutagenese wordt meestal gedaan om gunstige eigenschappen aan organismen te introduceren. Momenteel wordt mutagenese ook gebruikt bij gentherapie om genen te veranderen en voor medicinale doeleinden. Mutaties kunnen op twee manieren worden geïntroduceerd; Willekeurige mutagenese en plaatsgerichte mutagenese. Willekeurige mutagenese is het proces van het willekeurig introduceren van mutaties. Selecteer vervolgens de organismen die gemuteerd zijn met behulp van een selectiemethode. Het proces is volledig willekeurig. Plaatsgerichte mutagenese is het proces waarbij mutaties op een plaatsspecifieke manier worden geïntroduceerd op specifieke locaties in het DNA of op specifieke nucleotiden. Specificiteit van plaatsgerichte mutaties in zeer hoog. Het belangrijkste verschil tussen willekeurige en plaatsgerichte mutagenese is de manier waarop de mutatie wordt geïntroduceerd. Willekeurige mutagenese introduceert mutaties op een willekeurige manier, terwijl plaatsgerichte mutaties specifiek gericht zijn op geselecteerde plaatsen van de genen.
Wat is willekeurige mutagenese?
Random mutagenese verwijst naar het proces van het op willekeurige wijze introduceren van mutaties in organismen en is dus niet-specifiek. Willekeurige mutagenese omvat het gedurende een bepaalde periode blootstellen van het organisme aan een mutageen en het selecteren van de mutante variëteiten. De mutagenen kunnen fysieke mutagenen zijn zoals UV-straling of chemische mutagenen zoals alkylerende middelen. Deze methode is het meest geschikt om mutaties in micro-organismen, planten en dieren te induceren.
Het ontwikkelingsproces van microbiële stammen bij de productie van antibiotica is gebaseerd op willekeurige mutagenese. De antibioticaproducerende stammen worden blootgesteld aan verschillende mutagenen en vervolgens wordt de antibioticagevoeligheid van de stam getest. Daardoor kunnen de stammen worden afgeleid die resistentie hebben ontwikkeld ten opzichte van de oorspronkelijke stam.
In plantenweefselkweek wordt willekeurige mutagenese gebruikt om verschillende karakters in de planten op te nemen. Planten worden blootgesteld aan mutagenen in de callusvormende stadia. In dierstudies wordt willekeurige mutagenese zelden gebruikt, hoewel alkylerende middelen zijn gebruikt om mutaties te induceren via willekeurige mutagenese.
Bij het blootstellen van organismen aan mutagene stoffen, moet worden gelet op de dosis van het mutageen en de periode van blootstelling aan de mutagene stoffen. Overdoses en blootstellingsperioden kunnen het organisme zelf beschadigen. Daarom moet willekeurige mutagenese onder gecontroleerde omstandigheden worden uitgevoerd.
Wat is plaatsgerichte mutagenese?
Site-gerichte mutagenese is een meer specifiek proces van het induceren van mutaties, waarbij base-analogen werden gebruikt om puntmutaties te creëren. Deze base-analogen zijn in staat om overgangen van adenine-thymine naar guanine-cytosine te induceren. Op deze manier wordt de mutatie geïnduceerd en staat bekend als plaatsgerichte mutagenese en heeft daarom een hoge specificiteit.
Figuur 01: Plaatsgerichte mutagenese
In vroege moleculaire biologietechnieken werd de plaatsgerichte mutagenese met behulp van base-analogen uitgevoerd met aminopurine voor AT-GC-overgangen en nitrosoguanidine voor GC-naar-AT-overgangen. Met de introductie van Polymerase Chain Reaction (PCR) en het concept van primers, wordt momenteel de plaatsgerichte mutagenese geïnduceerd via mutagene oligonucleotiden. Met deze methode kunnen indels en puntmutaties in het geselecteerde gen of organisme worden ingevoegd. Na voltooiing van de mutageneseprocedure worden de mutanten geselecteerd met behulp van specifieke reporters of markers.
Wat zijn de overeenkomsten tussen willekeurige mutagenese en plaatsgerichte mutagenese?
- Zowel willekeurige mutagenese als plaatsgerichte mutagenese-technieken zijn kunstmatige methoden om een mutatie in een specifiek organisme te induceren.
- Zowel willekeurige mutagenese als plaatsgerichte mutagenese-technieken worden gebruikt om nuttige variëteiten van organismen te produceren die kenmerken hebben zoals ziektetolerantie en in gentherapie.
- Zowel willekeurige mutagenese als plaatsgerichte mutagenese-technieken induceren mutaties in het DNA en veranderen het DNA.
- Zowel willekeurige mutagenese als plaatsgerichte mutagenese worden voornamelijk veroorzaakt door fysische en chemische middelen.
Wat is het verschil tussen willekeurige mutagenese en plaatsgerichte mutagenese?
Willekeurige mutagenese versus plaatsgerichte mutagenese |
|
| Willekeurige mutagenese is het proces van het willekeurig introduceren van mutaties en vervolgens het selecteren van de organismen die zijn gemuteerd met behulp van een selectiemethode. Het proces is volledig willekeurig. | Site-gerichte mutagenese is het proces waarbij mutaties op een plaatsspecifieke manier worden geïntroduceerd op specifieke locaties in het DNA of op specifieke nucleotiden. |
Samenvatting – Willekeurige mutagenese versus plaatsgerichte mutagenese
Mutaties zijn veranderingen in de DNA-sequentie van een organisme. Deze zijn te wijten aan onbekende blootstellingen aan mutagenen. Bij mutagenese worden variëteiten van micro-organismen, planten en dierlijke celculturen blootgesteld aan mutagenen en wordt de mutante variëteit geselecteerd na voltooiing van de genoverdracht. Afhankelijk van de manier waarop de mutatie tot stand wordt gebracht, kunnen het willekeurige mutaties zijn of plaatsgerichte mutaties. Willekeurige mutagenese is het proces van het willekeurig introduceren van mutaties, terwijl Site Directed mutagenese het proces is waarbij mutaties op een plaatsspecifieke manier worden geïntroduceerd op specifieke locaties in het DNA of op specifieke nucleotiden. Dit is het verschil tussen willekeurige mutagenese en plaatsgerichte mutagenese.
