Kakšna je razlika med mutacijami DNA in epigenetskimi spremembami - Razlika Med

Kakšna je razlika med mutacijami DNA in epigenetskimi spremembami

The glavna razlika med mutacijami DNA zaporedij in epigenetskimi modifikacijami, je to Mutacije zaporedja DNA povzročijo spremembe v genetskih informacijah, medtem ko epigenetske spremembe povzročijo modifikacije genske ekspresije

Mutacije DNA sekvenc in epigenetske modifikacije sta dve vrsti sprememb v strukturi genoma. Mutacij zaporedja DNA ni mogoče obrniti, medtem ko se epigenetske spremembe lahko obrnejo.

Pokrita ključna območja

1. Kaj so mutacije zaporedja DNK
- Definicija, vrste, učinek na genom
2. Kaj so epigenetske spremembe
- Definicija, vrste, učinek na genom
3. Kakšne so podobnosti med mutacijami zaporedja DNA in epigenetskimi spremembami
- oris skupnih funkcij
4. Kakšna je razlika med mutacijami zaporedja DNA in epigenetskimi spremembami
- Primerjava ključnih razlik

Ključni pogoji

Kromosomska mutacija, mutacijska sekvenca DNA, epigenetska modifikacija, mutacija okvirnega premika, ekspresija genov, točkovna mutacija, reverzibilnost, strukturne spremembe DNA


Kaj so mutacije zaporedja DNK

Mutacije zaporedja DNA so stalne spremembe nukleotidnega zaporedja genoma. Ti spremenijo funkcijo izraženih beljakovin s spremembo aminokislinskega zaporedja. Poleg tega obstajajo tri možne vrste mutacij zaporedja DNA:

Mutacije točk

To so spremembe posameznih nukleotidov v zaporedju DNA. Tri vrste točkastih mutacij so misense mutacije, nesmiselne mutacije in tihe mutacije. Missense mutacije pride do zamenjave posameznega nukleotida v zaporedju genov, ki nato spremeni posamezno aminokislino izraženega proteina. Po drugi strani, nesmiselne mutacije so substitucije enega nukleotida v genski sekvenci, ki uvajajo stop kodon, ki nato ustavi transkripcijo. Poleg tega tihe mutacije so substitucija enega nukleotida v zaporedju genov, ki še vedno predstavlja isto aminokislino, ki temelji na degeneraciji genetske kode.


Slika 1: Mutacije točk

Mutacije premika okvirja

Te mutacije spreminjajo odprti bralni okvir gena. Obstajajo tri vrste mutacij premika okvirjev kot vstavki, izbrisi in podvajanja. An vstavljanje je dodajanje enega ali nekaj nukleotidov v sekvenco gena, medtem ko je črtano so odstranitev enega ali več nukleotidov iz genske sekvence. V nasprotju, podvajanja so kopiranje dela DNA enkrat ali večkrat znotraj gena.


Slika 2: Mutacije premika okvirja

Kromosomske mutacije

Te mutacije znatno spreminjajo genomsko DNA. Poleg tega je pet tipov kromosomskih mutacij translokacije, podvajanje genov, intra-kromosomske delecije, inverzije in izguba heterozigotnosti.


Slika 3: Kromosomske mutacije

V translokacijedeli kromosomov so med seboj izmenjani med nehomolognimi kromosomi, medtem ko so v kromosomih podvajanje genaposeben alel se pojavi v več kopijah znotraj genoma, kar poveča odmerek gena. Še več, v intra-kromosomske delecijelahko odstranimo segment kromosoma. Inverzijepo drugi strani pa so spremembe v orientaciji kromosomskega segmenta. Medtem pa izguba alela iz enega od homolognih kromosomov povzroči izguba Heterozigotnosti.

Kaj so epigenetske spremembe

Epigenetske spremembe so spremembe strukture kromatina, ki povzročajo dedne spremembe v izražanju genov. Glavna značilnost epigenetskih modifikacij je, da ne spreminjajo nukleotidnega zaporedja gena.Poleg tega so tri glavne vrste epigenetskih modifikacij DNA metilacija, histonska modifikacija in nekodirajoče transkripcijsko utišanje genov na osnovi RNA.

DNA metiliranje

Metilacija DNA je vedno povezana z aktivacijo in zatiranjem genov. Med tem postopkom dodamo metilno skupino na 5 'položaj citozinskega nukleotida poleg gvaninovega nukleotida, ki je povezan s fosfatno skupino. To tvori CpG dinukleotid. Encim, vključen v ta proces, je DNA metiltransferaze. Ta metilna skupina deluje kot epigenetski dejavnik, ki označuje gene kot aktivne ali neaktivne.


Slika 4: Epigenetske spremembe

Histonske spremembe

Različni tipi histonskih modifikacij, vključno z acetilacijo, deacetilacijo in metilacijo histona, so odgovorni za vezavo epigenetskih faktorjev na repove histonov. To spremeni obseg ovijanja DNA okoli molekul histona, kar spremeni ekspresijo genov. Poleg tega obstajata dve vrsti kromatina glede na stopnjo zavijanja. So euchromatin in heterochromatin. V euhromatinu je DNA ohlapno zavita; zato se geni v evkromatskih regijah aktivno izražajo. V nasprotju s tem heterochromatin vsebuje tesno ovite DNA okoli histonov in geni v heterohromatskih regijah so neaktivni s transkripcijo in genetiko.


Slika 5: Euchromatin in Heterochromatin

Nekodirajoče RNA na osnovi transkripcijskega genskega utišanja

Mi-RNA (mikro-ribonukleinske kisline), kratki nukleotidi, ki izhajajo iz intronov genov, ki kodirajo proteine, ali pa so prepisani iz neodvisnih genov, so regulatorji signalnih poti, ki blokirajo prevajanje.

Podobnosti med mutacijami zaporedja DNA in epigenetskimi spremembami

  • Mutacije DNA zaporedja in epigenetske modifikacije sta dve vrsti strukturnih modifikacij, ki se lahko pojavijo v DNA genoma.
  • Sposobni so spreminjati genski produkt.
  • Poleg tega sta obe vrsti sprememb dedni.

Razlika med mutacijami DNA in epigenetskimi spremembami

Opredelitev

Mutacija zaporedja DNA se nanaša na trajno spremembo v zaporedju DNA, ki sestavlja gen, tako da se zaporedje razlikuje od tistega, ki ga najdemo v večini organizmov, medtem ko se epigenetska sprememba nanaša na dedno spremembo v izražanju genov in celično delovanje brez sprememb izvirnega zaporedja DNA. To je osnovna razlika med mutacijami zaporedja DNA in epigenetskimi spremembami.

Pojavnost

Poleg tega se mutacije DNA sekvenc pojavijo zaradi napak v replikaciji DNA ali zaradi učinka mutagenov, medtem ko epigenetske spremembe nastanejo zaradi okoljskih dejavnikov, vključno z dieto in izpostavljenostjo določenim kemikalijam.

Strukturne spremembe

Druga razlika med mutacijami zaporedja DNA in epigenetskimi modifikacijami je, da so mutacije v zaporedju DNA spremembe nukleotidnih zaporedij genov, medtem ko so epigenetske modifikacije spremembe v dostopnosti strukture DNA in kromatina.

Funkcionalna sprememba

Mutacije DNA sekvence spreminjajo aminokislinsko zaporedje proteina, medtem ko epigenetske spremembe spreminjajo ekspresijo genov. To je še ena razlika med mutacijami zaporedja DNA in epigenetskimi spremembami.

Vrste

Tri glavne vrste mutacij zaporedja DNA so mutacije točk, mutacije premika okvirja in kromosomske mutacije, medtem ko so tri glavne vrste epigenetskih modifikacij DNA metilacija, histonska modifikacija in nekodirajoče transkripcijsko utišanje gena na osnovi RNA.

Reverzibilnost

Poleg tega je reverzibilnost glavna razlika med mutacijami zaporedja DNA in epigenetskimi spremembami. Mutacije zaporedja DNA so nepovratne, medtem ko so epigenetske modifikacije reverzibilne.

Zaključek

Mutacije zaporedja DNA so spremembe v nukleotidnem zaporedju gena, kar povzroči protein z spremenjeno aminokislinsko sekvenco. To lahko spremeni delovanje proteina in ustvari novo lastnost. Poleg tega so mutacije zaporedja DNA nepovratne, ko so podedovane. Epigenetske spremembe pa so spremembe v strukturi kromatina, ki spremeni dostopnost do DNA. To spremeni gensko izražanje. Vendar so epigenetske spremembe reverzibilne. Zato je glavna razlika med mutacijami zaporedja DNA in epigenetskimi spremembami vrsta spremembe strukture DNA in njihove vloge.

Sklic:

1. »Kakšne vrste genskih mutacij so možne? - Domači referenčni podatki o genetiki - NIH. ”U. S. National Library of Medicine, Nacionalni inštituti za zdravje,