Mutatie versus recombinatie
De schaal van verandering die optreedt in genomen als gevolg van mutatie en recombinatie is het belangrijkste verschil tussen deze twee processen. Mutatie en recombinatie zijn de twee processen die het genoom in de loop van de tijd veranderen. Hoewel beide processen niets met elkaar te maken hebben, vormen ze constant het genoom. De meeste van deze veranderingen worden niet doorgegeven aan de volgende generatie, maar sommige veranderingen zullen een grote impact hebben op het nageslacht door het lot van de soort te bepalen. Veranderingen in het DNA in somatische cellen zijn meestal niet erfelijk, terwijl veranderingen in het DNA in kiembaancellen erfelijk kunnen zijn. Als deze verandering destructief is, kan er ook aanzienlijke schade aan de cel, het orgaan, het organisme of zelfs de soort worden toegebracht. Als het een constructieve verandering is, kan het uiteindelijk gunstig zijn voor de soort.
Wat is mutatie?
Mutatie wordt gedefinieerd als een kleinschalige verandering in de nucleotidesequentie van een genoom en de veranderingen worden niet gecorrigeerd door reparerende enzymen. Deze mutaties kunnen enkelvoudige baseveranderingen (puntmutaties), kleinschalige insertie of deletie zijn. Mutatieveroorzakende middelen staan bekend als mutagenen. De meest voorkomende mutagenen zijn foutieve replicatie, chemicaliën en straling. Chemicaliën en straling veranderen de structuur van het nucleotide en als de wijziging niet wordt gerepareerd, is de mutatie permanent.
Er zijn verschillende enzymen die deze mutaties van DNA repareren, zoals methylguanine, methyltransferase en DNA-polymerase III. Deze enzymen zullen voor het begin van de celdeling (pre-replicatief) en na de celdeling (post-replicatief) scannen op fouten en beschadigingen.
Mutatie in het coderende gebied (d.w.z. de gebieden van het DNA waar de eiwittranslatiesequentie is opgeslagen) kan schadelijk zijn voor de cel, het orgaan of het organisme (puntmutatie in de derde base van een codon veroorzaakt gewoonlijk geen schade – stille mutatie).
Bijvoorbeeld: – sikkelcelanemie is een ziekte die wordt veroorzaakt door een puntmutatie.
Mutaties in niet-coderend DNA veroorzaken minder schade, hoewel het, als het wordt geërfd, schadelijk kan zijn als de mutatie de activering van stille genen veroorzaakt.
Het is bekend dat insertie- of deletiemutaties het leeskader verschuiven (frameshift-mutaties), wat leidt tot een gebrekkige eiwitsynthese die dodelijke ziekten bij mensen veroorzaakt.
Hoewel de meeste mutaties schadelijk zijn, zijn er enkele mutaties die gunstig zijn. De meeste Europeanen zijn bijvoorbeeld resistent tegen HIV-infectie omdat er tijdens de evolutie een puntmutatie is opgetreden.
Wat is recombinatie?
Recombinatie is het proces van grootschalige veranderingen in de nucleotidesequentie van het genoom en die gewoonlijk niet worden gerepareerd door mechanismen voor het herstellen van DNA-schade. Er zijn twee soorten recombinaties, crossover en non-crossover recombinatie. Crossover-recombinatie is het resultaat van het uitwisselen van DNA-fragmenten van homologe chromosomen door een dubbele vakantieovergang te vormen. Non-crossover recombinatie vindt plaats door synthese-afhankelijke streng annealing waarbij geen uitwisseling van genetisch materiaal tussen chromosomen plaatsvindt. In plaats daarvan wordt de sequentie van het ene chromosoom gekopieerd en ingevoegd in de opening in het andere chromosoom en blijft de sequentie van het sjabloonchromosoom intact.
Recombinatie kan plaatsvinden binnen het chromosoom, in het algemeen tussen de twee zusterchromatiden (transpositie).
Tijdens de meiose in kiemlijncellen is recombinatie een veelvoorkomend proces tussen niet-homologe chromosomen. In somatische cellen vindt recombinatie plaats tussen homologe chromosomen.
Recombinatie is essentieel tijdens de B-celproductie. Er zijn ook enkele reparatiesystemen waarbij recombinatie nodig is.
Wat is het verschil tussen mutatie en recombinatie?
Zowel mutatie als recombinatie zijn processen die de nucleotidesequentie van een genoom veranderen. Beide processen veroorzaken defecten in cellen, organen en organismen en kunnen dodelijk zijn. Beide processen kunnen gunstig zijn voor zowel organismen als voor de soort. Beide processen zijn ook essentiële processen tijdens de evolutie. Er zijn echter ook enkele verschillen tussen de twee processen. Laten we ze eens bekijken.
Definitie van recombinatie en mutatie:
• Mutatie is een proces dat de nucleotidesequentie van een genoom op kleine schaal verandert en de veranderingen worden niet gecorrigeerd door enzymen te repareren.
• Recombinatie is het belangrijkste proces dat de nucleotidesequentie van een genoom op grote schaal verandert en de veranderingen worden meestal niet hersteld door mechanismen voor het herstellen van DNA-schade.
Typen:
• Mutatie – puntmutatie en frameshift-mutatie
• Recombinatie – crossover-recombinatie en niet-crossover-recombinatie
Oorzaken:
• Mutatie – Middelen van mutatie zijn onder meer de foutieve replicatie, chemicaliën en straling.
• Recombinatie – Recombinatie is een enzymgestuurd mechanisme.
Locatie:
• Mutatie kan plaatsvinden op willekeurige plaatsen in het genoom.
• Recombinatie is meestal locatiespecifiek.
Repareren:
• Mutatie kan worden gerepareerd door de reparatiesystemen in de cel.
• Recombinatie is soms een reparatieproces.
Voorkomen:
• Mutaties kunnen op elk moment plaatsvinden.
• Recombinatie vindt plaats tijdens de celdeling.
Genen kopiëren:
• Mutatie kopieert geen genen.
• Recombinatie kan genen in het genoom kopiëren.
