Sleutelverskil – DNA-skade vs mutasie
DNA dra die genetiese inligting van elke sel. Dit word gestoor met die oorerflikheidsinligting wat veronderstel is om van een generasie na die volgende generasie oorgedra te word. Die genetiese inligting is in die DNS-molekules versteek in die vorm van presiese nukleotiedvolgordes. Daar is biljoene nukleotiede, en hulle is gerangskik in groepe wat gene genoem word. Gene word gekodeer met instruksies om al die proteïene en ander materiale noodsaaklik te maak vir organisme se groei, ontwikkeling en metabolisme. Die aantal en akkurate volgorde van die nukleotiede in DNA bepaal die eienskappe van elke organisme. Daarom is die handhawing van die integriteit en stabiliteit van DNA lewensbelangrik. DNS word egter voortdurend aan veranderinge onderwerp as gevolg van verskeie faktore, insluitend interne en omgewingsoorsprong. DNA-beskadigings en -mutasies is sulke veranderinge wat in DNA voorkom. DNS-skade word na verwys as 'n breek of 'n verandering van die fisiese of chemiese struktuur van DNS. Mutasie word gedefinieer as basisveranderinge in die DNA-volgorde. Die sleutelverskil tussen DNA-skade en mutasie is dat DNA-skade korrek deur ensieme herstel kan word, terwyl mutasies nie deur ensieme herken en herstel kan word nie.
Wat is DNA-skade?
DNS-skade is 'n abnormaliteit van die fisiese en/of chemiese struktuur van die DNA. As gevolg van DNA-skade wyk sy struktuur af van die normale struktuur. DNA-skade vind meestal plaas tydens DNA-replikasie. Die byvoeging van 'n verkeerde nukleotied tydens die replikasie vind plaas in elke 108 basispare. 99% van die foute word egter reggestel tydens die proefleesaktiwiteit van DNA-polimerase-ensieme. Die oorblywende 1% sal nie herstel word nie en sal as 'n mutasie na die volgende generasie oorgedra word.
DNA-skade kan gebeur as gevolg van die inbring van onwettige basisse tydens replikasie, deaminering of ander modifikasie van basisse, verlies van 'n basis vanaf die DNA-ruggraat wat lei tot abasiese plekke, enkelstring-breuke, dubbelstring-breuke, vorming van pirimidien dimere, intra- en interstring-kruisbinding, ens. Hierdie DNA-skade word voortdurend herstel deur die verskeie DNA-herstelmeganismes in die selle. Dit sluit in basis-uitsny-herstel, nukleotied-uitsny-herstel, wanpassing-herstel, homoloë eindverbinding of nie-homologe eindverbinding, ens.
Daar is verskeie redes vir DNS-skade. DNA-replikasiefoute lei tot DNA-skade. DNA kan beskadig word as gevolg van blootstelling aan UV-lig, giftige chemikalieë, ioniserende bestraling, X-strale, anti-tumormiddels en skadelike sellulêre neweprodukte (suurstofradikale, alkileringsmiddels).
Figuur 01: DNA-skade deur UV-straling
Wat is mutasie?
Mutasie is 'n verandering in die basisvolgorde van die DNA. Ensieme herken nie DNS-foute wanneer hulle in beide stringe voorkom nie. As die basisveranderinge in beide stringe in die vorm van mutasie plaasvind, kan hulle nie deur die ensieme herstel word nie. Daarom word mutasies na die dupliseringsgenome oorgedra en na die opvolgende generasies oorgedra, wat verskillende fenotipes produseer. Gemuteerde gene lei tot verskillende aminosuurvolgordes wat verkeerde proteïenprodukte produseer.
Mutasies kan gegenereer word as gevolg van endogene of eksogene bronne soos mislukking van herstelmeganismes, foute van DNA-rekombinasie en replikasie, oksidatiewe stres, giftige chemikalieë, X-strale, UV-lig, ens. Tydens replikasie vind mutasies teen 'n tempo plaas. van een mutasie in elke 10 biljoen basispare wat gerepliseer word.
Die uitkomste van die mutasies kan positief (voordelig), negatief (nadelig) en neutraal wees. Mutasies is in verskillende tipes soos puntmutasies, raamverskuiwingmutasies, missense mutasies, stille mutasies en nonsensmutasies.
Figuur 02: Mutasie deur UV
Wat is die verskil tussen DNA-skade en mutasie?
DNA-skade teenoor mutasie |
|
| DNS-skade is enige verandering soos 'n breek of verandering wat 'n afwyking van die gewone dubbelhelikale struktuur inbring. | Mutasie is 'n oorerflike DNA-skade wat genotipevariasie kan veroorsaak. |
| Herstelbaarheid | |
| DNA-skade kan korrek deur ensieme herstel word. | Mutasie kan nie deur ensieme herstel word nie. |
| Oorerflikheid | |
| Aangesien skade deur die ensieme reggestel word, word dit nie aan die opvolgende geslagte oorgedra nie | Hulle word aan opvolgende geslagte oorgedra. |
| Gedurende replikasie | |
| DNA-skade vind meestal plaas tydens die replikasie in 'n nuwe sintetiseringsstring. | Mutasies vind meestal plaas tydens die replikasie wanneer die verkeerde sjabloon gekies word, en albei stringe word gewysig. |
Opsomming – DNA-skade vs mutasie
DNS-skade en -mutasie is twee tipes foute wat in die DNA-struktuur voorgekom het. DNS-skade is enige verandering in die chemiese of fisiese struktuur van DNS wat dit omskakel in 'n veranderde DNS-molekule as die oorspronklike DNS-molekule. Hierdie modifikasies word vinnig deur die ensieme opgespoor en reggestel voordat dit omskep word in 'n oorerflike verandering wat mutasie genoem word. Mutasie is 'n oorerflike verandering in die basisvolgorde van die DNA. Hulle word normaalweg nie deur die ensieme herken nie en onderworpe aan herstel. Mutasies lei tot ongewenste proteïenprodukte en verskillende fenotipes. Dit is die verskil tussen DNA-skade en mutasie.
