Ključna razlika – oštećenje DNK u odnosu na mutaciju
DNK nosi genetsku informaciju svake stanice. Pohranjuje se s informacijama o naslijeđu koje bi se trebale prenositi s generacije na generaciju. Genetske informacije skrivene su unutar molekula DNK u obliku preciznih sekvenci nukleotida. Postoje milijarde nukleotida, a raspoređeni su u skupine koje se nazivaju geni. Geni su kodirani s uputama za stvaranje svih proteina i drugih materijala bitnih za rast, razvoj i metabolizam organizma. Broj i točan redoslijed nukleotida u DNK određuju svojstva svakog organizma. Stoga su održavanje integriteta i stabilnosti DNK ključni za život. Međutim, DNK je stalno podložna promjenama zbog raznih čimbenika uključujući unutarnje i okolišno podrijetlo. Oštećenja i mutacije DNK su takve promjene koje se događaju u DNK. Oštećenje DNK se naziva lom ili promjena fizičke ili kemijske strukture DNK. Mutacija se definira kao bazne promjene u sekvenci DNK. Ključna razlika između oštećenja DNK i mutacije je u tome što oštećenja DNK mogu ispravno popraviti enzimi, dok mutacije ne mogu prepoznati i popraviti enzimi.
Što je oštećenje DNK?
Oštećenje DNK je abnormalnost fizičke i/ili kemijske strukture DNK. Zbog oštećenja DNK njegova struktura odstupa od normalne strukture. Oštećenja DNK uglavnom nastaju tijekom replikacije DNK. Dodavanje pogrešnog nukleotida tijekom replikacije događa se u svakih 108 parova baza. Međutim, 99% pogrešaka ispravlja se tijekom lektorske aktivnosti enzima DNA polimeraze. Preostalih 1% neće biti popravljeno i bit će proslijeđeno sljedećoj generaciji kao mutacija.
Oštećenja DNA mogu se dogoditi zbog uvođenja nelegitimnih baza tijekom replikacije, deaminacije ili druge modifikacije baza, gubitka baze iz okosnice DNA što rezultira abazičnim mjestima, jednolančanim prekidima, dvostrukim lomovima, stvaranjem pirimidina dimeri, intra i interlančno umrežavanje, itd. Ova oštećenja DNA stalno se popravljaju pomoću nekoliko mehanizama za popravak DNA u stanicama. Oni uključuju popravak izrezivanja baze, popravak izrezivanja nukleotida, popravak neusklađenosti, homologno spajanje krajeva ili nehomologno spajanje krajeva, itd.
Postoji nekoliko razloga za oštećenja DNK. Pogreške replikacije DNK rezultiraju oštećenjima DNK. DNK se može oštetiti zbog izlaganja UV svjetlu, otrovnim kemikalijama, ionizirajućem zračenju, X-zrakama, lijekovima protiv tumora i štetnim staničnim nusproduktima (kisikovi radikali, alkilirajuća sredstva).
Slika 01: Oštećenje DNK UV zračenjem
Što je mutacija?
Mutacija je promjena sekvence baza DNK. Enzimi ne prepoznaju pogreške DNK kada se pojave u oba lanca. Ako se bazne promjene dogode u oba lanca u obliku mutacije, enzimi ih ne mogu popraviti. Stoga se mutacije prenose na duplicirane genome i prenose na sljedeće generacije, stvarajući različite fenotipove. Mutirani geni rezultiraju različitim sekvencama aminokiselina koje proizvode pogrešne proteinske proizvode.
Mutacije se mogu generirati zbog endogenih ili egzogenih izvora kao što su neuspjeh mehanizama popravka, pogreške rekombinacije i replikacije DNA, oksidativni stres, toksične kemikalije, X zrake, UV svjetlo itd. Tijekom replikacije, mutacije se javljaju brzinom jedne mutacije na svakih 10 milijardi parova baza koji se repliciraju.
Ishodi mutacija mogu biti pozitivni (korisni), negativni (štetni) i neutralni. Mutacije postoje u različitim vrstama kao što su točkaste mutacije, mutacije pomaka okvira, missense mutacije, tihe mutacije i besmislene mutacije.
Slika 02: Mutacija prema UV
Koja je razlika između oštećenja DNK i mutacije?
Oštećenje DNK u odnosu na mutacije |
|
| Oštećenje DNK je svaka promjena kao što je prekid ili promjena koja dovodi do odstupanja od uobičajene dvostruke spiralne strukture. | Mutacija je nasljedno oštećenje DNK koje može uzrokovati varijaciju genotipa. |
| Popravljivost | |
| Oštećenje DNK može se ispravno popraviti pomoću enzima. | Mutaciju ne mogu popraviti enzimi. |
| Nasljednost | |
| Budući da oštećenja ispravljaju enzimi, ona se ne prenose na sljedeće generacije | Prenose se na sljedeće generacije. |
| Tijekom replikacije | |
| Oštećenja DNK uglavnom se događaju tijekom replikacije u novosintetizirajućem lancu. | Mutacije se uglavnom događaju tijekom replikacije kada se odabere pogrešan predložak i oba lanca se modificiraju. |
Sažetak – oštećenje DNK u odnosu na mutaciju
Oštećenje i mutacija DNK dvije su vrste grešaka koje se javljaju u strukturi DNK. Oštećenje DNK je svaka modifikacija u kemijskoj ili fizičkoj strukturi DNK koja je pretvara u promijenjenu molekulu DNK od originalne molekule DNK. Enzimi brzo prate ove izmjene i ispravljaju ih prije pretvaranja u nasljednu promjenu koja se naziva mutacija. Mutacija je nasljedna promjena u baznoj sekvenci DNK. Enzimi ih obično ne prepoznaju i ne podvrgavaju se popravljanju. Mutacije dovode do neželjenih proteinskih proizvoda i različitih fenotipova. Ovo je razlika između oštećenja DNK i mutacije.
