جهش در مقابل نوترکیب
مقیاس تغییراتی که در ژنوم ها به دلیل جهش و نوترکیب رخ می دهد تفاوت عمده بین این دو فرآیند است. جهش و نوترکیب دو فرآیندی هستند که ژنوم را در طول زمان تغییر می دهند. اگرچه هر دوی این فرآیندها به هم مرتبط نیستند، اما به طور مداوم ژنوم را شکل می دهند. بیشتر این تغییرات به نسل بعدی منتقل نمی‌شود، اما برخی تغییرات با تعیین سرنوشت گونه‌ها تأثیر بالایی بر روی فرزندان خواهد داشت. تغییراتی که در DNA در سلول‌های سوماتیک رخ می‌دهد معمولاً ارثی نیستند، در حالی که تغییراتی که در DNA در سلول‌های ژرمین رخ می‌دهد ممکن است ارثی باشد.همچنین، اگر این تغییر مخرب باشد، ممکن است آسیب قابل توجهی به سلول، اندام، ارگانیسم و یا حتی برای گونه وارد شود. اگر این یک تغییر سازنده باشد، در نهایت ممکن است برای گونه مفید باشد.
جهش چیست؟
جهش به عنوان یک تغییر در مقیاس کوچک در توالی نوکلئوتیدی ژنوم تعریف می شود و تغییرات با ترمیم آنزیم ها اصلاح نمی شوند. این جهش ها می توانند تغییرات پایه منفرد (جهش نقطه ای)، درج یا حذف در مقیاس کوچک باشند. عوامل ایجاد کننده جهش به عنوان جهش زا شناخته می شوند. شایع ترین جهش زاها همانندسازی اشتباه، مواد شیمیایی و تشعشعات هستند. مواد شیمیایی و تشعشعات ساختار نوکلئوتید را تغییر می‌دهند و اگر تغییر اصلاح نشود، جهش دائمی خواهد بود.
چندین آنزیم وجود دارد که این جهش های DNA را ترمیم می کند، مانند متیل گوانین، متیل ترانسفراز و DNA پلیمراز III. این آنزیم ها قبل از شروع تقسیم سلولی (پیش همانندسازی) و بعد از تقسیم سلولی (پس از تکرار) خطاها و آسیب ها را اسکن می کنند.
جهش در ناحیه کد کننده (یعنی مناطقی از DNA که توالی ترجمه پروتئین در آن ذخیره می شود) می تواند برای سلول، اندام یا ارگانیسم مضر باشد (جهش نقطه ای در پایه سوم کدون معمولاً باعث ایجاد هیچ گونه نمی شود. آسیب - جهش خاموش).
مثلا: - کم خونی داسی شکل بیماری ناشی از یک جهش نقطه ای است.
جهش در DNA غیرکدکننده کمتر احتمال دارد که آسیبی ایجاد کند، اگرچه اگر ارثی باشد، اگر جهش باعث فعال شدن ژن های خاموش شود، می تواند مضر باشد.
جهش‌های درج یا حذف برای تغییر چارچوب خواندن (جهش‌های تغییر قاب) که منجر به سنتز پروتئین معیوب می‌شود که باعث بیماری‌های کشنده در انسان می‌شود، شناخته شده است.
اگرچه بیشتر جهش ها مضر هستند، اما برخی جهش ها مفید هستند. به عنوان مثال، اکثر اروپایی ها به دلیل یک جهش نقطه ای در طول تکامل به عفونت HIV مقاوم هستند.
Recombination چیست؟
نوترکیبی فرآیند تغییرات در مقیاس بزرگ در توالی نوکلئوتیدی ژنوم است که معمولاً با مکانیسم های ترمیم آسیب DNA ترمیم نمی شود. دو نوع نوترکیبی وجود دارد، نوترکیبی متقاطع و غیر متقاطع. نوترکیبی متقاطع نتیجه تبادل قطعات DNA کروموزوم های همولوگ با تشکیل یک اتصال تعطیلات دوگانه است. نوترکیبی غیر متقاطع با بازپخت رشته‌ای وابسته به سنتز رخ می‌دهد که در آن هیچ تبادل ماده ژنتیکی بین کروموزوم‌ها رخ نمی‌دهد. در عوض، توالی یک کروموزوم کپی شده و در شکاف کروموزوم دیگر وارد می شود و توالی کروموزوم الگو دست نخورده باقی می ماند.
نوترکیبی ممکن است در داخل کروموزوم رخ دهد، به طور کلی، بین دو کروماتید خواهر (جابه‌جایی).
در طول میوز در سلول‌های ژرمینال، نوترکیب فرآیندی است که معمولاً بین کروموزوم‌های غیر همولوگ مشاهده می‌شود. در سلول‌های سوماتیک، نوترکیبی بین کروموزوم‌های همولوگ اتفاق می‌افتد.
نوترکیب در طول تولید سلول B ضروری است. همچنین، برخی از سیستم‌های تعمیراتی وجود دارند که شامل ترکیب مجدد می‌شوند.
تفاوت بین جهش و نوترکیب چیست؟
هم جهش و هم نوترکیب فرآیندهایی هستند که توالی نوکلئوتیدی ژنوم را تغییر می دهند. هر دو فرآیند باعث ایجاد نقص در سلول ها، اندام ها و موجودات می شوند که می توانند کشنده باشند. هر دو فرآیند ممکن است برای موجودات و همچنین برای گونه ها مفید باشند. همچنین، هر دو فرآیند فرآیندهای ضروری در طول تکامل هستند. با این حال، تفاوت هایی نیز بین این دو فرآیند وجود دارد. بیایید نگاهی به آنها بیندازیم.
تعریف نوترکیبی و جهش:
• جهش فرآیندی است که توالی نوکلئوتیدی ژنوم را در مقیاس کوچک تغییر می دهد و تغییرات با ترمیم آنزیم ها اصلاح نمی شود.
• نوترکیب فرآیند اصلی است که توالی نوکلئوتیدی ژنوم را در مقیاس بزرگ تغییر می دهد و تغییرات معمولاً با مکانیسم های ترمیم آسیب DNA ترمیم نمی شوند.
انواع:
• جهش – جهش نقطه و جهش تغییر قاب
• نوترکیب – نوترکیبی متقاطع و نوترکیب غیر متقاطع
علل:
• جهش - عوامل جهش عبارتند از تکرار اشتباه، مواد شیمیایی و تشعشع.
• نوترکیب - نوترکیب یک مکانیسم کنترل شده با آنزیم است.
مکان:
• جهش ممکن است در مکان‌های تصادفی ژنوم رخ دهد.
• نوترکیب معمولاً مکان خاصی است.
تعمیر:
• جهش ممکن است توسط سیستم های تعمیر در سلول ترمیم شود.
• نوترکیب گاهی اوقات یک فرآیند تعمیر است.
رویداد:
• جهش ممکن است در هر زمان رخ دهد.
• نوترکیبی در طول تقسیم سلولی رخ می دهد.
کپی ژن:
• جهش ژن ها را کپی نمی کند.
• نوترکیب ممکن است ژن‌ها را در ژنوم کپی کند.
