ԴՆԹ-ի հաջորդականության մուտացիաների և էպիգենետիկ մոդիֆիկացիաների միջև հիմնական տարբերությունն այն է, որ ԴՆԹ-ի հաջորդականության մուտացիաների ժամանակ փոփոխություններ են տեղի ունենում սկզբնական ԴՆԹ հաջորդականություններում, մինչդեռ էպիգենետիկ մոդիֆիկացիաների ժամանակ փոփոխություններ չեն լինում սկզբնական ԴՆԹ հաջորդականություններում:
Գենոմը ներկայացնում է օրգանիզմի ընդհանուր գենետիկական տեղեկատվությունը ԴՆԹ-ի ճշգրիտ հաջորդականությունների կամ գեների տեսքով: Որոշակի գենը պարունակում է որոշակի գենետիկ կոդ՝ հատուկ սպիտակուց արտադրելու համար: Հետևաբար, գեներն արտահայտվում են երկու գործընթացով՝ տրանսկրիպցիայի և թարգմանության միջոցով: Սակայն տարբեր պատճառներով փոփոխություններ են տեղի ունենում գեների ԴՆԹ-ի հաջորդականություններում։Նուկլեոտիդային հաջորդականությունների այս տեսակի փոփոխությունները մենք անվանում ենք մուտացիաներ: Երբեմն, նույնիսկ առանց գեների սկզբնական ԴՆԹ-ի հաջորդականությունը փոխելու, գեների արտահայտությունը փոխվում է և առաջացնում տարբեր ֆենոտիպեր: Մենք այս դեպքերն անվանում ենք էպիգենետիկ փոփոխություններ։
Ի՞նչ են ԴՆԹ-ի հաջորդականության մուտացիաները:
Մուտացիաները փոփոխություններ են, որոնք տեղի են ունենում ԴՆԹ-ի նուկլեոտիդային հաջորդականություններում: Երբ մուտացիա է տեղի ունենում, այն փոխում է ԴՆԹ-ի հաջորդականության ճշգրիտ նուկլեոտիդային կարգը: Արդյունքում, գենետիկական տեղեկատվությունը փոխվում է որոշակի հաջորդականությամբ: Մեկ նուկլեոտիդային փոփոխությունը կարող է վնասակար ազդեցություն ստեղծել օրգանիզմի վրա. օրինակ՝ գենետիկական խանգարումներ։ Այնուամենայնիվ, երբեմն դա վտանգ չի ներկայացնում: Եթե մուտացիան տեղի է ունենում գենի էկզոնային շրջանում, դա կարող է հանգեցնել սխալ սպիտակուցի: Ավելին, սաղմնային մուտացիաները հանգեցնում են գենետիկ խանգարումների, երբ դրանք անցնում են հաջորդ սերնդին, քանի որ դրանք տեղի են ունենում սեռական բջիջներում, ինչպիսիք են սերմնահեղուկը և ձվերը: Այնուամենայնիվ, այլ մուտացիաների մեծ մասը ժառանգական չեն:
Նկար 01. ԴՆԹ-ի հաջորդականության մուտացիաներ
ԴՆԹ-ի հաջորդականության մուտացիաները տեղի են ունենում ուժեղ քիմիական նյութերի և քաղցկեղածին նյութերի, ուլտրամանուշակագույն լույսի, ԴՆԹ-ի վերարտադրության գործընթացում սխալների, ճառագայթման ազդեցության և այլնի հետևանքով: Բացի այդ, որոշ մուտացիաներ ինքնաբուխ են: Մուտացիաները կարող են լինել կետային կամ քրոմոսոմային մուտացիաներ: Մեկ նուկլեոտիդային փոփոխությունները կամ կետային մուտացիաները տեղի են ունենում ներդիրների, ջնջումների և փոխարինումների պատճառով: Մյուս կողմից, մուտացիաները, որոնք առաջացնում են քրոմոսոմների կառուցվածքային փոփոխություններ, տեղի են ունենում գենային կրկնօրինակումների, քրոմոսոմային մասերի ջնջումների, քրոմոսոմային վերադասավորումների և այլնի պատճառով։
Ի՞նչ են էպիգենետիկ փոփոխությունները:
Էպիգենետիկան գենի էքսպրեսիայի ժառանգական փոփոխությունների ուսումնասիրությունն է՝ առանց նախնական ԴՆԹ-ի հաջորդականությունը փոխելու:Հետևաբար, ֆենոտիպերը փոխվում են առանց էպիգենետիկայի գենոտիպերը փոխելու: Սա հստակ ցույց է տալիս, որ կան որոշակի գործոններ, որոնք վերահսկում են գեների արտահայտությունները և ֆենոտիպերը՝ ի լրումն դրանց ԴՆԹ-ի հաջորդականությունների: Սրանք էպիգենետիկ փոփոխություններն են։ Այս էպիգենետիկ փոփոխությունները կարևոր դեր են խաղում գեների արտահայտման և կարգավորման մեջ և մեծ դեր են խաղում բջջային գործընթացներում, ինչպիսիք են տարբերակումը, զարգացումը և ուռուցքի առաջացումը:
Գծապատկեր 02. Էպիգենետիկ փոփոխություններ
Որոշ էպիգենետիկ փոփոխություններ են ԴՆԹ-ի մեթիլացումը, հիստոնի ձևափոխումը և միկրոՌՆԹ-ի միջնորդավորված գենետիկ լռեցումը: ԴՆԹ-ի մեթիլացման ժամանակ տեղի է ունենում մեթիլ կամ հիդրօքսիմեթիլ խմբի ավելացում ԴՆԹ-ի հաջորդականության հիմքերին: Հիստոնները սպիտակուցներ են, որոնք ստեղծում են քրոմատինաթելեր:Հիստոնի փոփոխությունները հանգեցնում են քրոմատինի կառուցվածքային փոփոխությունների և գեների արտահայտման փոփոխության: Էպիգենետիկ փոփոխությունների առանձնահատկությունն այն է, որ այն ազդում է գենի արտահայտման վրա՝ չվնասելով գենի ԴՆԹ-ի հաջորդականությանը: Այնուամենայնիվ, էպիգենետիկ փոփոխությունները շրջելի են։
Որո՞նք են նմանությունները ԴՆԹ-ի հաջորդականության մուտացիաների և էպիգենետիկ մոդիֆիկացիաների միջև:
- ԴՆԹ-ի հաջորդականության մուտացիաները և էպիգենետիկ փոփոխությունները կապված են գեների հետ:
- Երկուսն էլ կարող են փոխել ֆենոտիպը։
- Օրգանիզմներում ժառանգական փոփոխություններ են առաջացնում։
Ո՞րն է տարբերությունը ԴՆԹ-ի հաջորդականության մուտացիաների և էպիգենետիկ փոփոխությունների միջև:
ԴՆԹ-ի հաջորդականության մուտացիաները մշտական փոփոխություններն են, որոնք տեղի են ունենում գենոմի ԴՆԹ-ի հաջորդականություններում: Մյուս կողմից, էպիգենետիկ փոփոխությունները քրոմատինի քիմիական և ֆիզիկական բնույթի ժառանգական փոփոխություններն են, որոնք կարող են փոխել գեների արտահայտությունը:Սա ԴՆԹ-ի հաջորդականության մուտացիաների և էպիգենետիկ մոդիֆիկացիաների հիմնական տարբերությունն է: Ավելին, ԴՆԹ-ի հաջորդականության մուտացիաները կարող են լինել ինչպես ժառանգական, այնպես էլ ոչ ժառանգական: Մյուս կողմից, էպիգենետիկ փոփոխությունները ժառանգական փոփոխություններ են: Սա նաև էական տարբերություն է ԴՆԹ-ի հաջորդականության մուտացիաների և էպիգենետիկ մոդիֆիկացիաների միջև:
Ավելին, ԴՆԹ-ի հաջորդականության մուտացիաները առաջացնում են գենետիկ տեղեկատվության փոփոխություններ, մինչդեռ էպիգենետիկ փոփոխությունները չեն առաջացնում գենետիկ տեղեկատվության փոփոխություններ: Ավելի կարևոր է, որ ԴՆԹ-ի հաջորդականության մուտացիաները փոխում են ԴՆԹ-ի սկզբնական նուկլեոտիդային հաջորդականությունը, մինչդեռ էպիգենետիկ փոփոխությունները չեն փոխում գենի սկզբնական ԴՆԹ հաջորդականությունը: Սա ևս մեկ տարբերություն է ԴՆԹ-ի հաջորդականության մուտացիաների և էպիգենետիկ մոդիֆիկացիաների միջև: Ավելին, կան ԴՆԹ-ի հաջորդականության մուտացիաների երեք հիմնական տեսակ՝ կետային մուտացիաներ, շրջանակի շեղումների մուտացիաներ և քրոմոսոմային մուտացիաներ: Մյուս կողմից, կան երեք տեսակի էպիգենետիկ մոդիֆիկացիաներ, ինչպիսիք են ԴՆԹ-ի մեթիլացումը, հիստոնի ձևափոխումը և միկրոՌՆԹ-ով միջնորդավորված գենետիկ լռեցումը:
Ստորև ինֆոգրաֆիկայում ԴՆԹ-ի հաջորդականության մուտացիաների և էպիգենետիկ մոդիֆիկացիաների տարբերության վերաբերյալ աղյուսակում ներկայացված են բոլոր տարբերությունները համեմատաբար:
Ամփոփում – ԴՆԹ-ի հաջորդականության մուտացիաներն ընդդեմ էպիգենետիկ փոփոխությունների
ԴՆԹ-ի հաջորդականության մուտացիաները և էպիգենետիկ փոփոխությունները երկու տեսակի փոփոխություններ են, որոնք տեղի են ունենում գեներում: ԴՆԹ-ի հաջորդականության մուտացիաներում ճշգրիտ նուկլեոտիդային հաջորդականությունը մշտապես փոխվում է, մինչդեռ էպիգենետիկ մոդիֆիկացիաներում սկզբնական ԴՆԹ-ի հաջորդականությունը չի փոխվում: Այնուամենայնիվ, էպիգենետիկ փոփոխությունները առաջացնում են գեների արտահայտման փոփոխություններ՝ դրանով իսկ փոփոխություններ ստեղծելով ֆենոտիպերում։ Ավելին, էպիգենետիկ փոփոխությունները շրջելի են՝ ի տարբերություն ԴՆԹ-ի հաջորդականության մուտացիաների: Բացի այդ, բոլոր էպիգենետիկ փոփոխությունները ժառանգական են՝ ի տարբերություն ԴՆԹ-ի հաջորդականության մուտացիաների:Սա ԴՆԹ-ի հաջորդականության մուտացիաների և էպիգենետիկ մոդիֆիկացիաների միջև եղած տարբերության ամփոփումն է:
