تفاوت کلیدی – آسیب DNA در مقابل جهش
DNAحاوی اطلاعات ژنتیکی هر سلول است. این اطلاعات با اطلاعات وراثتی که قرار است از نسلی به نسل دیگر منتقل شود ذخیره می شود. اطلاعات ژنتیکی در داخل مولکول های DNA به شکل توالی های نوکلئوتیدی دقیق پنهان می شود. میلیاردها نوکلئوتید وجود دارد و آنها در گروه هایی به نام ژن مرتب شده اند. ژن‌ها با دستورالعمل‌هایی کدگذاری می‌شوند که تمام پروتئین‌ها و سایر مواد ضروری برای رشد، تکامل و متابولیسم ارگانیسم را بسازند. تعداد و ترتیب دقیق نوکلئوتیدها در DNA ویژگی های هر موجود زنده را مشخص می کند.بنابراین، حفظ یکپارچگی و پایداری DNA برای زندگی حیاتی است. با این حال، DNA به طور مداوم در معرض تغییرات ناشی از عوامل مختلف از جمله منشاء داخلی و محیطی است. آسیب ها و جهش های DNA از جمله تغییراتی هستند که در DNA رخ می دهند. آسیب DNA به شکستگی یا تغییر ساختار فیزیکی یا شیمیایی DNA گفته می شود. جهش به عنوان تغییرات پایه در توالی DNA تعریف می شود. تفاوت اصلی بین آسیب DNA و جهش در این است که آسیب های DNA را می توان به درستی توسط آنزیم ها ترمیم کرد، در حالی که جهش ها توسط آنزیم ها قابل تشخیص و ترمیم نیستند.
آسیب DNA چیست؟
آسیب DNA یک ناهنجاری در ساختار فیزیکی و/یا شیمیایی DNA است. به دلیل آسیب DNA، ساختار آن از ساختار طبیعی منحرف می شود. آسیب های DNA بیشتر در طول همانندسازی DNA رخ می دهد. افزودن یک نوکلئوتید اشتباه در طول همانندسازی در هر 10
8 جفت باز اتفاق می افتد. با این حال، 99٪ از خطاها در طول فعالیت تصحیح آنزیم های DNA پلیمراز تصحیح می شوند.1% باقیمانده ترمیم نخواهد شد و به عنوان یک جهش به نسل بعدی منتقل می شود.
صدمات DNA ممکن است به دلیل معرفی بازهای نامشروع در حین تکثیر، دآمیناسیون یا سایر تغییرات بازها، از دست دادن یک باز از ستون فقرات DNA که منجر به سایت های اباسیک، شکستگی های تک رشته ای، شکستگی های دو رشته ای، تشکیل پیریمیدین شود، رخ دهد. دایمرها، پیوندهای عرضی درون و بین رشته ای و غیره. این آسیب های DNA به طور مداوم توسط چندین مکانیسم ترمیم DNA در سلول ها ترمیم می شوند. آنها شامل ترمیم برش پایه، ترمیم برش نوکلئوتیدی، ترمیم عدم تطابق، اتصال انتهای همولوگ یا اتصال انتهای غیر همولوگ، و غیره هستند.
دلایل متعددی برای آسیب DNA وجود دارد. خطاهای تکثیر DNA منجر به آسیب DNA می شود. DNA ممکن است به دلیل قرار گرفتن در معرض نور UV، مواد شیمیایی سمی، اشعه یونیزان، اشعه ایکس، داروهای ضد تومور و محصولات جانبی مضر سلولی (رادیکال های اکسیژن، عوامل آلکیله کننده) آسیب ببیند.
شکل 01: آسیب DNA توسط تابش UV
جهش چیست؟
جهش تغییر در توالی پایه DNA است. وقتی خطاهای DNA در هر دو رشته رخ می دهد، آنزیم ها قادر به تشخیص آنها نیستند. اگر تغییرات پایه در هر دو رشته به صورت جهش اتفاق بیفتد، توسط آنزیم ها قابل ترمیم نیستند. بنابراین، جهش‌ها به ژنوم‌های در حال تکثیر منتقل می‌شوند و به نسل‌های بعدی منتقل می‌شوند و فنوتیپ‌های مختلفی تولید می‌کنند. ژن‌های جهش‌یافته منجر به توالی‌های اسید آمینه متفاوتی می‌شوند که محصولات پروتئینی اشتباه تولید می‌کنند.
جهش می تواند به دلیل منابع درون زا یا برون زا مانند شکست مکانیسم های ترمیم، خطاهای نوترکیب و همانندسازی DNA، استرس اکسیداتیو، مواد شیمیایی سمی، اشعه ایکس، اشعه ماوراء بنفش و غیره ایجاد شود. در طول همانندسازی، جهش ها با سرعتی رخ می دهند. یک جهش در هر 10 میلیارد جفت باز که تکرار می شود.
نتایج جهش ها می تواند مثبت (مفید)، منفی (مضر) و خنثی باشد. جهش ها در انواع مختلفی مانند جهش های نقطه ای، جهش های تغییر چارچوب، جهش های نادرست، جهش های خاموش و جهش های بی معنی هستند.
شکل 02: جهش توسط UV
تفاوت بین آسیب DNA و جهش چیست؟
آسیب DNA در مقابل جهش |
|
| آسیب DNA هر تغییری است مانند شکستگی یا تغییری که منجر به انحراف از ساختار معمولی دو مارپیچ شود. | جهش یک آسیب DNA ارثی است که می تواند باعث تنوع ژنوتیپ شود. |
| قابلیت تعمیر | |
| آسیب DNA را می توان به درستی توسط آنزیم ها ترمیم کرد. | جهش را نمی توان با آنزیم ها ترمیم کرد. |
| وراثت | |
| از آنجایی که آسیب ها توسط آنزیم ها اصلاح می شوند، به نسل های بعدی منتقل نمی شوند | آنها به نسل های بعدی منتقل می شوند. |
| در طول تکرار | |
| آسیب های DNA بیشتر در طول تکثیر در یک رشته تازه سنتز شده اتفاق می افتد. | جهش‌ها بیشتر در حین تکرار اتفاق می‌افتند، زمانی که الگوی اشتباه انتخاب می‌شود، و هر دو رشته اصلاح می‌شوند. |
خلاصه - آسیب DNA در مقابل جهش
آسیب و جهش DNA دو نوع خطا در ساختار DNA هستند.آسیب DNA هر گونه تغییر در ساختار شیمیایی یا فیزیکی DNA است که آن را به یک مولکول DNA تغییر یافته نسبت به مولکول DNA اصلی تبدیل می کند. این تغییرات به سرعت توسط آنزیم ها ردیابی می شوند و قبل از تبدیل شدن به یک تغییر ارثی به نام جهش اصلاح می شوند. جهش یک تغییر ارثی در توالی پایه DNA است. آنها معمولاً توسط آنزیم ها شناسایی نمی شوند و در معرض ترمیم قرار نمی گیرند. جهش منجر به محصولات پروتئینی ناخواسته و فنوتیپ های مختلف می شود. این تفاوت بین آسیب DNA و جهش است.
