Ključna razlika – DNK oštećenje naspram mutacije
DNK nosi genetske informacije svake ćelije. Pohranjuje se sa informacijama o naslijeđu za koje se pretpostavlja da se prenose s jedne generacije na sljedeću generaciju. Genetske informacije su skrivene unutar molekula DNK u obliku preciznih nukleotidnih sekvenci. Postoje milijarde nukleotida, i oni su raspoređeni u grupe koje se nazivaju geni. Geni su kodirani uputama za stvaranje svih proteina i drugih materijala neophodnih za rast, razvoj i metabolizam organizma. Broj i tačan redosled nukleotida u DNK određuju svojstva svakog organizma. Stoga je održavanje integriteta i stabilnosti DNK od vitalnog značaja za život. Međutim, DNK je konstantno podvrgnut promjenama zbog različitih faktora uključujući unutrašnje i okolišno porijeklo. Oštećenja i mutacije DNK su takve promjene koje se dešavaju u DNK. Oštećenje DNK se naziva lom ili promjena fizičke ili kemijske strukture DNK. Mutacija se definira kao promjene baze u sekvenci DNK. Ključna razlika između oštećenja DNK i mutacije je u tome što oštećenja DNK mogu biti ispravno popravljena enzimima, dok se mutacije ne mogu prepoznati i popraviti enzimima.
Šta je oštećenje DNK?
Oštećenje DNK je abnormalnost fizičke i/ili hemijske strukture DNK. Zbog oštećenja DNK, njegova struktura odstupa od normalne strukture. Oštećenja DNK najčešće nastaju tokom replikacije DNK. Dodavanje pogrešnog nukleotida tokom replikacije se dešava u svakih 108 parova baza. Međutim, 99% grešaka je ispravljeno tokom lektorske aktivnosti enzima DNK polimeraze. Preostalih 1% neće biti popravljen i bit će proslijeđen sljedećoj generaciji kao mutacija.
Oštećenja DNK mogu nastati zbog uvođenja nelegitimnih baza tokom replikacije, deaminacije ili druge modifikacije baza, gubitka baze iz DNK okosnice što rezultira abazičnim mjestima, jednolančanim lomovima, dvostrukim lancima, stvaranjem pirimidina dimeri, intra i međulančano umrežavanje, itd. Ova oštećenja DNK se stalno popravljaju pomoću nekoliko mehanizama za popravku DNK u ćelijama. Oni uključuju popravak ekscizije baze, popravak ekscizije nukleotida, popravak neslaganja, spajanje homolognog kraja ili nehomologno spajanje kraja, itd.
Postoji nekoliko razloga za oštećenje DNK. Greške u replikaciji DNK dovode do oštećenja DNK. DNK se može oštetiti zbog izlaganja UV svjetlu, toksičnim hemikalijama, jonizujućem zračenju, rendgenskim zracima, lijekovima protiv tumora i štetnim nusproizvodima (kiseonički radikali, alkilirajući agensi).
Slika 01: Oštećenje DNK UV zračenjem
Šta je mutacija?
Mutacija je promjena u baznoj sekvenci DNK. Enzimi ne prepoznaju DNK greške kada se pojave u oba lanca. Ako se promjene baze dese u oba lanca u obliku mutacije, enzimi ih ne mogu popraviti. Stoga se mutacije prenose na duplicirane genome i prenose na sljedeće generacije, proizvodeći različite fenotipove. Mutirani geni rezultiraju različitim sekvencama aminokiselina koje proizvode pogrešne proteinske proizvode.
Mutacije mogu biti generirane zbog endogenih ili egzogenih izvora kao što su neuspjeh mehanizama popravljanja, greške u rekombinaciji i replikaciji DNK, oksidativni stres, toksične kemikalije, rendgensko zračenje, UV svjetlo itd. Tokom replikacije, mutacije se javljaju velikom brzinom od jedne mutacije na svakih 10 milijardi baznih parova koji se repliciraju.
Ishodi mutacija mogu biti pozitivni (korisni), negativni (štetni) i neutralni. Mutacije su različitih tipova kao što su tačkaste mutacije, mutacije pomaka okvira, misense mutacije, tihe mutacije i besmislene mutacije.
Slika 02: Mutacija UV
Koja je razlika između oštećenja DNK i mutacije?
DNK oštećenje vs mutacija |
|
| Oštećenje DNK je svaka promjena kao što je prekid ili izmjena koja dovodi do odstupanja od uobičajene dvostruke spiralne strukture. | Mutacija je nasljedno oštećenje DNK koje može uzrokovati varijacije genotipa. |
| Popravljivost | |
| Oštećenje DNK može biti ispravno popravljeno enzimima. | Mutaciju ne mogu popraviti enzimi. |
| Nasljednost | |
| Pošto se oštećenja ispravljaju enzimima, ona se ne prenose na naredne generacije | Oni se prenose na naredne generacije. |
| Tokom replikacije | |
| Oštećenja DNK se uglavnom dešavaju tokom replikacije u novosintetiziranom lancu. | Mutacije se dešavaju uglavnom tokom replikacije kada je odabran pogrešan šablon, a oba niza se modificiraju. |
Sažetak – DNK oštećenje vs mutacija
Oštećenje i mutacija DNK su dvije vrste grešaka koje su se dogodile u strukturi DNK. Oštećenje DNK je svaka modifikacija u hemijskoj ili fizičkoj strukturi DNK koja je pretvara u izmenjeni molekul DNK od originalnog DNK molekula. Te modifikacije enzimi brzo prate i ispravljaju prije nego što se pretvore u nasljednu promjenu zvanu mutacija. Mutacija je nasljedna promjena u baznoj sekvenci DNK. Enzimi ih normalno ne prepoznaju i ne podliježu popravljanju. Mutacije dovode do neželjenih proteinskih proizvoda i različitih fenotipova. Ovo je razlika između oštećenja DNK i mutacije.
