Негізгі айырмашылық – ДНҚ зақымдануы және мутация
ДНҚ-да әрбір жасушаның генетикалық ақпараты бар. Ол бір ұрпақтан келесі ұрпаққа берілетін тұқым қуалаушылық ақпаратымен бірге сақталады. Генетикалық ақпарат нақты нуклеотидтер тізбегі түрінде ДНҚ молекулаларында жасырылады. Миллиардтаған нуклеотидтер бар және олар гендер деп аталатын топтарға орналасқан. Гендер ағзаның өсуі, дамуы және метаболизмі үшін барлық ақуыздар мен басқа материалдарды жасау үшін нұсқаулармен кодталған. ДНҚ-дағы нуклеотидтердің саны мен нақты реті әрбір организмнің қасиеттерін анықтайды. Сондықтан ДНҚ-ның тұтастығы мен тұрақтылығын сақтау өмір үшін өте маңызды. Дегенмен, ДНҚ әртүрлі факторларға, соның ішінде ішкі және қоршаған ортаға байланысты үнемі өзгерістерге ұшырайды. ДНҚ зақымдануы мен мутациялары ДНҚ-да болатын өзгерістер болып табылады. ДНҚ зақымдануы ДНҚ-ның физикалық немесе химиялық құрылымының бұзылуы немесе өзгеруі деп аталады. Мутация ДНҚ тізбегіндегі базалық өзгерістер ретінде анықталады. ДНҚ зақымдануы мен мутация арасындағы негізгі айырмашылық мынада: ДНҚ зақымдануын ферменттер дұрыс жөндеуге болады, ал мутацияларды ферменттер тану және жөндеу мүмкін емес.
ДНҚ зақымдануы дегеніміз не?
ДНҚ зақымдануы – ДНҚ-ның физикалық және/немесе химиялық құрылымының ауытқуы. ДНҚ зақымдануынан оның құрылымы қалыпты құрылымнан ауытқиды. ДНҚ зақымдануы көбінесе ДНҚ репликациясы кезінде болады. Репликация кезінде қате нуклеотид қосу әрбір 108 негізгі жұпта орын алады. Дегенмен, қателердің 99%-ы ДНҚ-полимераза ферменттерінің түзету белсенділігі кезінде түзетіледі. Қалған 1% қалпына келтірілмейді және мутация ретінде келесі ұрпаққа беріледі.
ДНҚ зақымдануы негіздердің репликациясы, дезаминденуі немесе басқа модификациясы кезінде заңсыз негіздердің енгізілуіне, ДНҚ омыртқасынан негізді жоғалтуға, нәтижесінде абазиялық орындарға, бір жіптің үзілуіне, қос тізбектің үзілуіне, пиримидиннің түзілуіне байланысты болуы мүмкін. димерлер, жіп ішілік және жіп аралық байланыстыру және т.б. Бұл ДНҚ зақымданулары жасушалардағы бірнеше ДНҚ жөндеу механизмдері арқылы үнемі жөнделеді. Олар негізгі эксцизиялық жөндеуді, нуклеотидтерді кесуді жөндеуді, сәйкессіздікті жөндеуді, гомологиялық ұшты біріктіруді немесе гомологты емес ұштарды біріктіруді және т.б. кіреді.
ДНҚ зақымдануының бірнеше себептері бар. ДНҚ репликациясының қателері ДНҚ зақымдалуына әкеледі. ДНҚ ультракүлгін сәулесінің, улы химикаттардың, иондаушы сәулелердің, рентген сәулелерінің, ісікке қарсы препараттардың және зиянды жасушалық жанама өнімдердің (оттегі радикалдары, алкилирлеуші агенттер) әсерінен зақымдалуы мүмкін.
01-сурет: УК-сәулеленуден ДНҚ зақымдануы
Мутация дегеніміз не?
Мутация – ДНҚ-ның негізгі тізбегінің өзгеруі. Ферменттер ДНҚ қателерін екі тізбекте де болған кезде тани алмайды. Егер базалық өзгерістер екі тізбекте де мутация түрінде болса, оларды ферменттер қалпына келтіре алмайды. Сондықтан мутациялар қайталанатын геномдарға беріледі және кейінгі ұрпақтарға беріледі, әртүрлі фенотиптерді шығарады. Мутацияға ұшыраған гендер дұрыс емес ақуыз өнімдерін шығаратын әртүрлі аминқышқылдарының тізбегіне әкеледі.
Мутациялар қалпына келтіру механизмдерінің істен шығуы, ДНҚ рекомбинациясының және репликациясының қателері, тотығу стрессі, улы химикаттар, рентген сәулесі, ультракүлгін сәулесі, т.б. сияқты эндогендік немесе экзогендік көздерден туындауы мүмкін. Репликация кезінде мутациялар жылдам жүреді. репликацияланатын әрбір 10 миллиард базалық жұпта бір мутацияның.
Мутациялардың нәтижелері оң (пайдалы), теріс (зиянды) және бейтарап болуы мүмкін. Мутациялар нүктелік мутациялар, фрейм ауыстыру мутациялары, қате мутациялар, дыбыссыз мутациялар және мағынасыз мутациялар сияқты әр түрлі болады.
02-сурет: УК-мен мутация
ДНҚ зақымдануы мен мутацияның айырмашылығы неде?
ДНҚ зақымдануы және мутация |
|
| ДНҚ-ның зақымдалуы - бұл әдеттегі қос бұрандалы құрылымнан ауытқуды тудыратын үзіліс немесе өзгеріс сияқты кез келген өзгеріс. | Мутация – генотиптің өзгеруін тудыруы мүмкін тұқым қуалайтын ДНҚ зақымдануы. |
| Жөндеу мүмкіндігі | |
| ДНҚ зақымдануын ферменттер дұрыс жөндеуге болады. | Мутацияны ферменттер жөндей алмайды. |
| Тұқым қуалаушылық | |
| Зақымдарды ферменттер түзететіндіктен, олар кейінгі ұрпаққа берілмейді | Олар кейінгі ұрпаққа беріледі. |
| Көшіру кезінде | |
| ДНҚ зақымдануы негізінен жаңадан синтезделетін тізбектегі репликация кезінде болады. | Мутациялар көбінесе репликация кезінде қате үлгі таңдалғанда және екі жол да өзгертілгенде орын алады. |
Қорытынды – ДНҚ зақымдануы және мутация
ДНҚ зақымдануы және мутация - бұл ДНҚ құрылымында орын алған қателердің екі түрі. ДНҚ зақымдануы – ДНҚ-ның химиялық немесе физикалық құрылымындағы кез келген түрлендіру, оны бастапқы ДНҚ молекуласына қарағанда өзгертілген ДНҚ молекуласына айналдырады. Бұл түрлендірулер ферменттер арқылы тез бақыланады және мутация деп аталатын тұқым қуалайтын өзгеріске айналмас бұрын түзетіледі. Мутация – ДНҚ-ның негізгі тізбегінің тұқым қуалайтын өзгерісі. Олар әдетте ферменттермен танылмайды және жөндеуге ұшырайды. Мутациялар қажетсіз ақуыз өнімдері мен әртүрлі фенотиптерге әкеледі. Бұл ДНҚ зақымдануы мен мутация арасындағы айырмашылық.
