Sự khác biệt giữa thiệt hại DNA và đột biến

Sự khác biệt chính - Thiệt hại DNA và đột biến
 

DNA mang thông tin di truyền của từng tế bào. Nó được lưu trữ với thông tin di truyền được cho là được truyền từ thế hệ này sang thế hệ tiếp theo. Thông tin di truyền được ẩn giấu bên trong các phân tử DNA dưới dạng các chuỗi nucleotide chính xác. Có hàng tỷ nucleotide và chúng được sắp xếp theo nhóm gọi là gen. Các gen được mã hóa với các hướng dẫn để làm cho tất cả các protein và các vật liệu khác cần thiết cho sự tăng trưởng, phát triển và trao đổi chất của sinh vật. Số lượng và thứ tự chính xác của các nucleotide trong DNA xác định tính chất của từng sinh vật. Do đó, việc duy trì tính toàn vẹn và ổn định của DNA là rất quan trọng đối với sự sống. Tuy nhiên, DNA liên tục bị thay đổi do các yếu tố khác nhau bao gồm nguồn gốc bên trong và môi trường. Thiệt hại và đột biến DNA là những thay đổi như vậy xảy ra trong DNA. Thiệt hại DNA được gọi là một sự phá vỡ hoặc thay đổi cấu trúc vật lý hoặc hóa học của DNA. Đột biến được định nghĩa là những thay đổi cơ sở trong chuỗi DNA. Sự khác biệt chính giữa tổn thương và đột biến DNA là Thiệt hại DNA có thể được sửa chữa chính xác bởi các enzyme trong khi các đột biến không thể được nhận ra và sửa chữa bởi các enzyme.

NỘI DUNG
1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Thiệt hại DNA là gì
3. Đột biến là gì
4. So sánh cạnh nhau - Thiệt hại DNA và đột biến
5. Tóm tắt

Thiệt hại DNA là gì?

Thiệt hại DNA là một bất thường về cấu trúc vật lý và / hoặc hóa học của DNA. Do thiệt hại DNA, cấu trúc của nó lệch khỏi cấu trúc bình thường. Thiệt hại DNA chủ yếu xảy ra trong quá trình sao chép DNA. Thêm một nucleotide sai trong quá trình sao chép xảy ra cứ sau 10^{số 8} cặp cơ sở. Tuy nhiên, 99% lỗi được sửa trong hoạt động hiệu đính của enzyme DNA polymerase. 1% còn lại sẽ không được sửa chữa và sẽ được chuyển sang thế hệ tiếp theo dưới dạng đột biến.

Thiệt hại DNA có thể xảy ra do sự ra đời của các cơ sở bất hợp pháp trong quá trình sao chép, khử amin hoặc sửa đổi các cơ sở khác, mất một cơ sở từ xương sống DNA dẫn đến các vị trí abasic, đứt sợi đơn, đứt sợi đôi, hình thành các dimers pyrimidine, trong và giữa các thương hiệu liên kết ngang, vv Những thiệt hại DNA này liên tục được sửa chữa bởi một số cơ chế sửa chữa DNA trong các tế bào. Chúng bao gồm sửa chữa cắt bỏ cơ sở, sửa chữa cắt bỏ nucleotide, sửa chữa không phù hợp, tham gia kết thúc tương đồng hoặc tham gia kết thúc không tương đồng, vv.

Có một số lý do cho thiệt hại DNA. Lỗi sao chép DNA dẫn đến thiệt hại DNA. DNA có thể bị hỏng do tiếp xúc với tia UV, hóa chất độc hại, bức xạ ion hóa, tia X, thuốc chống khối u và các sản phẩm phụ của tế bào có hại (gốc oxy, tác nhân kiềm hóa).

Hình 01: Thiệt hại DNA do bức xạ UV

Đột biến là gì?

Đột biến là một sự thay đổi trong chuỗi cơ sở của DNA. Enzyme không nhận ra lỗi DNA khi chúng xảy ra ở cả hai chuỗi. Nếu sự thay đổi cơ sở xảy ra ở cả hai chuỗi dưới dạng đột biến, chúng không thể được sửa chữa bởi các enzyme. Do đó, các đột biến được truyền đến các bộ gen nhân đôi và được truyền cho các thế hệ tiếp theo, tạo ra các kiểu hình khác nhau. Các gen bị đột biến dẫn đến các chuỗi axit amin khác nhau tạo ra các sản phẩm protein sai.

Đột biến có thể được tạo ra do các nguồn nội sinh hoặc ngoại sinh như lỗi cơ chế sửa chữa, lỗi tái tổ hợp và sao chép DNA, stress oxy hóa, hóa chất độc hại, tia X, tia UV, vv Trong quá trình sao chép, đột biến xảy ra với tốc độ một đột biến ở mỗi 10 tỷ cặp cơ sở được nhân rộng.

Các kết quả của các đột biến có thể là tích cực (có lợi), tiêu cực (bất lợi) và trung tính. Đột biến thuộc các loại khác nhau như đột biến điểm, đột biến framehift, đột biến tên lửa, đột biến im lặng và đột biến vô nghĩa.

Hình 02: Đột biến bởi UV

Sự khác biệt giữa thiệt hại DNA và đột biến?

Thiệt hại DNA vs Đột biến
Thiệt hại DNA là bất kỳ thay đổi nào, chẳng hạn như phá vỡ hoặc thay đổi dẫn đến sai lệch so với cấu trúc xoắn kép thông thường.	Đột biến là một tổn thương DNA di truyền có thể gây ra biến đổi kiểu gen.
Sửa chữa
Thiệt hại DNA có thể được sửa chữa chính xác bởi các enzyme.	Đột biến không thể sửa chữa bằng enzyme.
Di truyền
Vì các thiệt hại được sửa chữa bởi các enzyme, chúng không được truyền lại cho các thế hệ tiếp theo	Chúng được truyền lại cho các thế hệ thành công.
Trong quá trình nhân rộng
Thiệt hại DNA chủ yếu xảy ra trong quá trình sao chép trong một chuỗi mới tổng hợp.	Đột biến xảy ra chủ yếu trong quá trình sao chép khi mẫu sai đang được chọn và cả hai chuỗi được sửa đổi.

Tóm tắt - Thiệt hại DNA vs Đột biến

Thiệt hại và đột biến DNA là hai loại lỗi xảy ra trong cấu trúc DNA. Thiệt hại DNA là bất kỳ sửa đổi nào trong cấu trúc hóa học hoặc vật lý của DNA chuyển đổi nó thành một phân tử DNA bị thay đổi so với phân tử DNA ban đầu. Những sửa đổi này nhanh chóng được theo dõi bởi các enzyme và được sửa chữa trước khi chuyển thành một thay đổi có thể gọi là đột biến. Đột biến là một thay đổi có thể có trong chuỗi cơ sở của DNA. Chúng thường không được công nhận bởi các enzyme và phải sửa chữa. Đột biến dẫn đến các sản phẩm protein không mong muốn và các kiểu hình khác nhau. Đây là sự khác biệt giữa tổn thương và đột biến DNA.
Tài liệu tham khảo:
1. Clanne Suzanne. Hư hỏng & Sửa chữa DNA DNA: Cơ chế duy trì tính toàn vẹn DNA. Tin tức thiên nhiên. Nhóm xuất bản tự nhiên, 2008 Web. Ngày 11 tháng 3 năm 2017
2. Tạm biệt, Harvey. Thiệt hại và sửa chữa DNA DNA và vai trò của chúng trong sinh ung thư. Sinh học tế bào phân tử. Tái bản lần thứ 4 Thư viện Y khoa Quốc gia Hoa Kỳ, ngày 1 tháng 1 năm 1970. Web. Ngày 12 tháng 3 năm 2017
3. Chakarov, Stoyan, Rumena Petkova, George Ch Russev và Nikolai Zhelev. Tổn thương DNA và đột biến. Các loại thiệt hại DNA. Khám phá sinh học. Nhà xuất bản Khoa học Dundee, ngày 23 tháng 2 năm 2014. Web. Ngày 13 tháng 3 năm 2017

Hình ảnh lịch sự:
1. Căng thẳng DNA trực tiếp hư hỏng De De Gerriet41 - Trabajo propio (Dominio público) qua Commons Wikimedia 
2. Đột biến DNA UV UV của NASA / David Herring - NASA, (Tên miền công cộng) qua Commons Wikimedia