تفاوت کلیدی بین نرخ جهش و نرخ جانشینی در این است که نرخ جهش فراوانی وقوع جهش‌های جدید در یک ژن بر اساس حذف، درج یا جایگزینی است، در حالی که نرخ جانشینی نرخ جهش‌هایی است که به دلیل ایجاد می‌شوند. جایگزینی نوکلئوتیدها در توالی DNA.
جهش یک اصطلاح رایج در مسیر زیست شناسی مولکولی، ژنتیک و وراثت است. نرخ جهش و نرخ جانشینی میزان تنوع ژنتیکی و نرخ تکامل را در دودمان خاصی از موجودات تخمین می‌زند.
نرخ جهش چیست؟
نرخ جهش فراوانی جهش های جدید در یک ژن یا یک ارگانیسم در طول زمان است.ثابت نیست و به یک نوع جهش محدود نمی شود. بنابراین، جهش های مختلف وجود دارد. نرخ‌های جهش برای کلاس‌های خاصی از جهش‌ها، مانند جهش‌های نقطه‌ای که ممکن است به دلیل درج، حذف و/یا جایگزینی نوکلئوتیدها رخ دهد، مشخص می‌شود. جهش‌های نقطه‌ای در معرض تغییرات در یک پایه واحد هستند و جهش‌های بی‌معنا و بی‌معنی دو زیرگروه از جهش‌های نقطه‌ای هستند. چندین واحد طبیعی زمان برای این نرخ های جهش وجود دارد. آنها به عنوان جهش در هر جفت باز در هر تقسیم سلولی یا در هر ژن در هر نسل، یا در هر ژنوم در هر نسل مشخص می شوند.
شکل 01: نرخ جهش
نرخ جهش یک موجود زنده معمولاً در سرتاسر تکامل می‌یابد و به شدت تحت تأثیر ژنتیک هر موجود زنده و محیط است.هنگامی که میزان جهش افزایش می یابد، خطرات سلامتی مانند سرطان و بیماری های ارثی در انسان نیز افزایش می یابد. یکی از راه های تعیین میزان جهش، تست نوسان است که به آزمایش لوریا-دلبروک نیز معروف است. این روش برای نرخ جهش مهم است زیرا به طور تجربی ثابت می کند که جهش می تواند بدون هیچ انتخابی رخ دهد.
نرخ جهش بین گونه ها و مناطق مختلف متفاوت است. میزان جهش انسانی در مردان (اسپرم) بیشتر از زنان (سلول های تخمک) است. این نشان می دهد که ژنوم انسان حدود 64 جهش جدید را برای تولید گامت انباشته می کند. DNA میتوکندری انسان دارای نرخ جهش بالایی است. تئوری تکامل نرخ جهش سه نیروی اصلی را شناسایی می‌کند که عبارتند از: تولید جهش‌های مضرتر با نرخ جهش بالاتر، تولید جهش‌های سودمندتر با نرخ جهش و هزینه‌های متابولیک بالاتر و کاهش نرخ تکرار به منظور جلوگیری از جهش.
نرخ تعویض چیست؟
نرخ جانشینی رایج ترین کلاس اندازه گیری شده جهش است که بر اساس جایگزینی نوکلئوتیدها در یک توالی DNA است. اندازه گیری آنها با تجزیه و تحلیل استاندارد DNA آسان تر است. نرخ جایگزینی جهش‌ها نسبت به سایر کلاس‌های جهش که اغلب بالا هستند، نرخ‌های جهش متفاوتی در هر نسل دارند. بسیاری از مکان‌های ژنوم یک ارگانیسم حاوی جهش‌هایی با اثرات تناسب اندک هستند و به آنها مکان‌های خنثی می‌گویند.
شکل 02: نرخ تعویض
جهش ها بین گونه ها متفاوت است و نرخ های مختلف جایگزینی نوکلئوتید در جانشینی ها اندازه گیری می شود. این جهش‌های ثابت نامیده می‌شوند و در هر جفت باز در هر نسل اندازه‌گیری می‌شوند. جهش های ثابت تغییراتی هستند که در یک توالی از یک ژن بدون تغییر پروتئین های تولید شده توسط آن ژن اتفاق می افتد.اینها معمولاً به عنوان تخمین میزان جهش استفاده می شوند. نرخ جانشینی زمانی محاسبه می‌شود که تعداد جهش‌ها در هر نسل در احتمال جهش جدید که به تثبیت می‌رسد ضرب شود.
شباهت‌های بین نرخ جهش و نرخ جایگزینی چیست؟
- نرخ جهش و جانشینی در ژنتیک جمعیت مهم است.
- علاوه بر این، هر دو بینشی در مورد تنوع ژنتیکی ارائه می دهند.
- آنها همچنین اطلاعاتی در مورد تکامل جمعیت ها ارائه می دهند.
- هر دو نرخ طبق یک فرمول خاص محاسبه می شود.
تفاوت بین نرخ جهش و نرخ تعویض چیست؟
نرخ جهش فراوانی وقوع جهش های جدید در یک ژن بر اساس حذف، درج یا جانشینی است، در حالی که نرخ جانشینی میزان جهش هایی است که به دلیل جایگزینی نوکلئوتیدها در توالی DNA رخ می دهد.این تفاوت اصلی بین جهش و نرخ جانشینی است. نرخ جهش میزان تنوع ژنتیکی را تخمین می زند در حالی که نرخ جانشینی سرعت تکامل را تخمین می زند. علاوه بر این، فرمول نرخ جهش μ=m/N است، که در آن N میانگین تعداد سلول‌ها در هر کشت است، در حالی که فرمول نرخ جانشینی تعداد جهش‌های جدید در هر نسل (Nu) ضرب در احتمال رسیدن هر جهش جدید است. تثبیت (1/N)، که برابر است با u.
جدول زیر تفاوت بین جهش و میزان تعویض را خلاصه می کند.
خلاصه - میزان جهش در مقابل نرخ تعویض
میزان جهش و جایگزینی پارامترهای مهمی در تنوع ژنتیکی هستند. نرخ جهش فراوانی وقوع جهش های جدید در یک ژن بر اساس حذف، درج یا جانشینی است، در حالی که نرخ جانشینی میزان جهش هایی است که به دلیل جایگزینی نوکلئوتیدها در توالی DNA رخ می دهد. نرخ جهش میزان تنوع ژنتیکی را تخمین می زند، در حالی که نرخ جانشینی سرعت تکامل را تخمین می زند.این تفاوت بین نرخ جهش و نرخ جانشینی را خلاصه می‌کند.
