Razlika između mutacija slijeda DNA i epigenetskih modifikacija

ključna razlika Između mutacija DNA sekvence i epigenetskih modifikacija je to tijekom mutacija DNK sekvence, promjene se događaju u izvornim DNK sekvencama dok se tijekom epigenetskih modifikacija ne događaju promjene u izvornim DNK sekvencijama.

Genom predstavlja ukupnu genetsku informaciju organizma u obliku preciznih sekvenci ili gena DNA. Određeni gen sadrži određeni genetski kod za proizvodnju određenog proteina. Dakle, geni se eksprimiraju kroz dva procesa: transkripcijom i translacijom. Međutim, zbog različitih razloga, dolazi do promjena u DNK sekvenci gena. Nazivamo ove vrste izmjena u mutacijama nizova nukleotida. Ponekad, čak i bez promjene izvornih nizova gena, ekspresija gena se mijenja i stvara različite fenotipe. Te slučajeve nazivamo epigenetskim modifikacijama.

SADRŽAJ

1. Pregled i ključne razlike
2. Što su mutacije slijeda DNA 
3. Što su epigenetske modifikacije
4. Sličnosti između mutacija slijeda DNK i epigenetskih modifikacija
5. Usporedna usporedba - mutacije slijeda DNK nasuprot epigenetskim modifikacijama u tabelarnom obliku
6. Sažetak

Što su mutacije slijeda DNA?

Mutacije su promjene koje se događaju u nukleotidnim nizovima DNA. Kad se dogodi mutacija, ona mijenja precizni nukleotidni redoslijed DNK sekvence. Kao rezultat toga, genetska informacija se mijenja unutar određenog slijeda. Jedna promjena nukleotida može stvoriti štetan učinak na organizam; na primjer, genetski poremećaji. Međutim, neki put to ne predstavlja prijetnju. Ako se mutacija dogodi u nekom eksonskom području gena, to može rezultirati pogrešnim proteinima. Nadalje, mutacije germline uzrokuju genetske poremećaje koji prelaze na sljedeću generaciju jer se pojavljuju u spolnim stanicama poput sperme i jajašca. Međutim, većina drugih mutacija je ne-nasljedna.

Slika 01: Mutacije slijeda DNA

Mutacije DNA sekvence događaju se kao rezultat izloženosti jakim kemikalijama i kancerogenima, UV svjetlu, greškama u procesu replikacije DNK, izlaganju zračenju itd. Pored toga, neke mutacije su spontane. Mutacije mogu biti točkaste mutacije ili kromosomske mutacije. Promjene pojedinačnih nukleotida ili točkaste mutacije događaju se zbog umetanja, brisanja i zamjena. S druge strane, mutacije koje uzrokuju strukturne promjene kromosoma događaju se zbog duplikacija gena, brisanja kromosomskih dijelova, kromosomskog preuređenja, itd..

Što su epigenetske izmjene?

Epigenetika je proučavanje nasljednih promjena ekspresije gena bez promjene izvorne sekvence DNA. Dakle, fenotipi se mijenjaju bez promjene genotipova u epigenetikama. To jasno govori o tome da postoje određeni čimbenici koji upravljaju genskom ekspresijom i fenotipovima uz svoj niz DNK. Ovo su epigenetske modifikacije. Ove epigenetske modifikacije igraju važnu ulogu u ekspresiji i regulaciji gena i igraju veliku ulogu u staničnim procesima kao što su diferencijacija, razvoj i tumorigeneza..

Slika 02: Epigenetske promjene

Neke epigenetske modifikacije su metilacija DNA, modifikacija histona i genetsko prigušivanje posredovano mikroRNA-om. Tijekom metilacije DNA dolazi do dodavanja metilne ili hidroksimetilne skupine na bazu DNA sekvence. Histoni su bjelančevine koje čine kromatinska vlakna. Promjene histona dovode do strukturnih promjena u kromatinu i promjena u ekspresiji gena. Posebnost epigenetskih modifikacija je u tome što one utječu na ekspresiju gena, a da pritom ne oštećuju DNK sekvencu gena. Međutim, epigenetske modifikacije su reverzibilne.

Koje su sličnosti između mutacija slijeda DNK i epigenetskih modifikacija?

• Mutacije DNA sekvence i epigenetske modifikacije povezane su s genima.
• Oboje su u stanju promijeniti fenotip.
• Oni uzrokuju nasljedne promjene u organizmima.

Koja je razlika između mutacija slijeda DNK i epigenetskih modifikacija?

Mutacije DNK sekvence su trajne promjene koje se događaju u DNK sekvencijama genoma. S druge strane, epigenetske modifikacije su nasljedne promjene kemijske i fizičke prirode kromatina koje mogu promijeniti gensku ekspresiju. Ovo je ključna razlika između mutacija sekvenci DNA i epigenetskih modifikacija. Nadalje, mutacije sekvenci DNA mogu se naslijediti kao i ne-nasljedne. S druge strane, epigenetske modifikacije su nasljedne promjene. Ovo je također značajna razlika između mutacija sekvenci DNA i epigenetskih modifikacija.

Nadalje, mutacije sekvenci DNA uzrokuju promjene u genetskoj informaciji, dok epigenetske modifikacije ne uzrokuju promjene u genetskim informacijama. Što je još važnije, mutacije DNK sekvence mijenjaju originalni nukleotidni slijed DNK dok epigenetske modifikacije ne mijenjaju originalni slijed DNK gena. Ovo je još jedna razlika između mutacija sekvenci DNA i epigenetskih modifikacija. Nadalje, postoje tri glavne vrste mutacija sekvenci DNA kao točkaste mutacije, mučevine okvira i kromosomske mutacije. S druge strane, postoje tri vrste epigenetskih modifikacija kao metilacija DNA, modifikacija histona i genetičko utišavanje posredovano mikroRNA.

Ispod infografike o razlici između mutacija sekvenci DNA i epigenetskih modifikacija tabelarno su prikazane sve razlike.

Sažetak - Mutacije slijeda DNK nasuprot epigenetskim modifikacijama

Mutacije DNA sekvence i epigenetske modifikacije dvije su vrste promjena koje se događaju u genima. Kod mutacija DNA sekvence, precizni nukleotidni niz se trajno mijenja dok se u epigenetskim modifikacijama izvorni DNK slijed ne mijenja. Međutim, epigenetske modifikacije uzrokuju promjene u ekspresiji gena, stvarajući tako promjene u fenotipovima. Nadalje, epigenetske modifikacije su reverzibilne, za razliku od mutacija sekvenci DNA. Pored toga, sve su epigenetske modifikacije nasljedne, za razliku od mutacija sekvenci DNA. Ovo je sažetak razlike između mutacija sekvenci DNA i epigenetskih modifikacija.

Referenca:

1. "Genetska mutacija." Nature vijesti, Nature Publishing Group, dostupne ovdje.
2. "Epigenetska modifikacija." NeuroImage, Academic Press, dostupan ovdje.

Ljubaznošću slike:

1. "Hromosomske mutacije-hr" GYassineMrabetTalk & # x2709; Ova W3C neodređena vektorska slika stvorena je s Inkscapeom. - Vlastiti rad temeljen na Chromosomenmutationen.png (Public Domain) putem Commons Wikimedia
2. Smjena8 - "HDAC-ove uloge" - Vlastiti rad (CC BY-SA 3.0) putem Commons Wikimedia