Мутация және рекомбинация
Мутация мен рекомбинацияға байланысты геномдарда болатын өзгерістер ауқымы осы екі процестің негізгі айырмашылығы болып табылады. Мутация және рекомбинация - уақыт өте келе геномды өзгертетін екі процесс. Екі процесс бір-бірімен байланысты болмаса да, олар геномды үнемі қалыптастырады. Бұл өзгерістердің көпшілігі кейінгі ұрпаққа берілмейді, бірақ кейбір өзгерістер түрдің тағдырын анықтау арқылы ұрпаққа жоғары әсер етеді. Соматикалық жасушалардағы ДНҚ-да болатын өзгерістер әдетте тұқым қуаламайды, ал ұрық жасушаларындағы ДНҚ-да болатын өзгерістер тұқым қуалауы мүмкін. Сондай-ақ, егер бұл өзгеріс деструктивті болса, онда жасушаға, органға, ағзаға немесе тіпті түрге айтарлықтай зиян келтіруі мүмкін. Егер бұл конструктивті өзгеріс болса, бұл түрге пайдалы болуы мүмкін.
Мутация дегеніміз не?
Мутация геномның нуклеотидтер тізбегіндегі шағын ауқымды өзгерістер ретінде анықталады және өзгерістер жөндеуші ферменттер арқылы түзетілмейді. Бұл мутациялар бір негіздік өзгерістер (нүктелік мутациялар), шағын масштабты кірістіру немесе жою болуы мүмкін. Мутация тудыратын агенттер мутагендер деп аталады. Көбінесе мутагендер қате репликация, химиялық заттар және радиация болып табылады. Химиялық заттар мен сәулелену нуклеотидтің құрылымын өзгертеді және егер өзгеріс түзетілмесе, мутация тұрақты болады.
ДНҚ-ның осы мутацияларын түзететін бірнеше ферменттер бар, мысалы, метилгуанин, метилтрансфераза және ДНҚ полимераза III. Бұл ферменттер жасушаның бөлінуі басталғанға дейін (репликативті) және жасушаның бөлінуінен кейін (пострепликативті) қателер мен зақымдарды іздейді.
Кодтау аймағындағы мутация (яғни, ақуызды трансляциялау тізбегі сақталатын ДНҚ аймақтары) жасушаға, мүшеге немесе ағзаға зиян келтіруі мүмкін (кодонның үшінші негізіндегі нүктелік мутация әдетте ешбір себеп тудырмайды. зиян – үнсіз мутация).
Мысалы: – орақ жасушалы анемия – нүктелік мутациядан туындаған ауру.
Кодталмаған ДНҚ-дағы мутациялардың зиян келтіру ықтималдығы аз, дегенмен ол тұқым қуалайтын болса, мутация дыбыссыз гендердің белсендірілуіне себеп болса, ол зиянды болуы мүмкін.
Кірістіру немесе жою мутациялары оқу шеңберін (жақтауды ауыстыру мутациялары) ауыстырып, адамда өлімге әкелетін ауруларды тудыратын ақаулы ақуыз синтезіне әкелетіні белгілі.
Мутациялардың көпшілігі зиянды болғанымен, кейбір пайдалы мутациялар бар. Мысалы, еуропалықтардың көпшілігі эволюция кезінде орын алған нүктелік мутацияға байланысты ВИЧ инфекциясына төзімді.
Рекомбинация дегеніміз не?
Рекомбинация – геномның нуклеотидтер тізбегіндегі ауқымды өзгерістер процесі және әдетте ДНҚ зақымдануын қалпына келтіру механизмдерімен түзетілмейді. Рекомбинацияның екі түрі бар, кроссовер және кроссовер емес рекомбинация. Кроссовер рекомбинациясы қос мерекелік қосылыс құру арқылы гомологиялық хромосомалардың ДНҚ фрагменттерімен алмасу нәтижесі болып табылады. Кроссоверді емес рекомбинация хромосомалар арасында генетикалық материалдың алмасуы болмаған кезде синтезге тәуелді тізбекті жасыту арқылы жүреді. Оның орнына бір хромосоманың тізбегі көшіріліп, екінші хромосомадағы бос орынға енгізіледі және үлгі хромосоманың тізбегі өзгеріссіз қалады.
Рекомбинация хромосома ішінде, әдетте, екі қарындас хроматидтер арасында болуы мүмкін (транспозиция).
Жыныс жасушаларындағы мейоз кезінде рекомбинация гомологты емес хромосомалар арасында жиі байқалатын процесс. Соматикалық жасушаларда рекомбинация гомологиялық хромосомалар арасында жүреді.
Рекомбинация В жасушаларын өндіру кезінде маңызды. Сондай-ақ, рекомбинацияны қамтитын жөндеу жүйелері бар.
Мутация мен рекомбинацияның айырмашылығы неде?
Мутация да, рекомбинация да геномның нуклеотидтер тізбегін өзгертетін процестер. Екі процесс де жасушаларда, органдарда және ағзаларда ақауларды тудырады және өлімге әкелуі мүмкін. Екі процесс де организмдер үшін де, түрлер үшін де пайдалы болуы мүмкін. Сондай-ақ, екі процесс те эволюция кезінде маңызды процестер болып табылады. Дегенмен, екі процестің арасында кейбір айырмашылықтар да бар. Оларды қарастырайық.
Рекомбинация және мутация анықтамасы:
• Мутация – геномның нуклеотидтер тізбегін шағын масштабта өзгертетін және өзгерістер ферменттерді жөндеу арқылы түзетілмейтін процесс.
• Рекомбинация – геномның нуклеотидтер тізбегін кең ауқымда өзгертетін негізгі процесс және өзгерістер әдетте ДНҚ зақымдануын қалпына келтіру механизмдері арқылы жөнделмейді.
Түрлері:
• Мутация – нүктелік мутация және фрейм ауыстыру мутация
• Рекомбинация – кроссоверді рекомбинация және кроссовер емес рекомбинация
Себептері:
• Мутация – мутация агенттеріне қате репликация, химиялық заттар және радиация жатады.
• Рекомбинация – рекомбинация ферментпен басқарылатын механизм.
Орналасқан жері:
• Мутация геномның кездейсоқ жерлерінде болуы мүмкін.
• Рекомбинация әдетте орынға тән.
Жөндеу:
• Мутацияны ұяшықтағы жөндеу жүйелері жөндеуі мүмкін.
• Рекомбинация кейде жөндеу процесі болып табылады.
Орындау:
• Мутациялар кез келген уақытта болуы мүмкін.
• Рекомбинация жасушаның бөлінуі кезінде жүреді.
Гендерді көшіру:
• Мутация гендерді көшірмейді.
• Рекомбинация геномдағы гендерді көшіруі мүмкін.
