Հիմնական տարբերություն – ԴՆԹ-ի վնասն ընդդեմ մուտացիայի
ԴՆԹ-ն կրում է յուրաքանչյուր բջջի գենետիկական տեղեկատվությունը: Այն պահվում է ժառանգականության մասին տեղեկատվության հետ, որը պետք է փոխանցվի մի սերնդից հաջորդ սերունդ: Գենետիկական տեղեկատվությունը թաքնված է ԴՆԹ-ի մոլեկուլների մեջ՝ ճշգրիտ նուկլեոտիդային հաջորդականությունների տեսքով: Կան միլիարդավոր նուկլեոտիդներ, և դրանք դասավորված են խմբերով, որոնք կոչվում են գեներ: Գեները կոդավորված են բոլոր սպիտակուցները և այլ նյութերը, որոնք անհրաժեշտ են օրգանիզմի աճի, զարգացման և նյութափոխանակության համար: ԴՆԹ-ում նուկլեոտիդների քանակն ու ճշգրիտ կարգը որոշում են յուրաքանչյուր օրգանիզմի հատկությունները:Ուստի ԴՆԹ-ի ամբողջականության և կայունության պահպանումը կենսական նշանակություն ունի կյանքի համար: Այնուամենայնիվ, ԴՆԹ-ն մշտապես ենթարկվում է փոփոխությունների տարբեր գործոնների պատճառով, ներառյալ ներքին և շրջակա միջավայրի ծագումը: ԴՆԹ-ի վնասներն ու մուտացիաները այնպիսի փոփոխություններ են, որոնք տեղի են ունենում ԴՆԹ-ում: ԴՆԹ-ի վնասը կոչվում է ԴՆԹ-ի ֆիզիկական կամ քիմիական կառուցվածքի կոտրվածք կամ փոփոխություն: Մուտացիան սահմանվում է որպես բազային փոփոխություններ ԴՆԹ-ի հաջորդականության մեջ: ԴՆԹ-ի վնասների և մուտացիայի հիմնական տարբերությունն այն է, որ ԴՆԹ-ի վնասները կարող են ճիշտ վերականգնվել ֆերմենտների միջոցով, մինչդեռ մուտացիաները չեն կարող ճանաչվել և վերականգնվել ֆերմենտների կողմից:
Ի՞նչ է ԴՆԹ-ի վնասը:
ԴՆԹ-ի վնասը ԴՆԹ-ի ֆիզիկական և/կամ քիմիական կառուցվածքի աննորմալությունն է: ԴՆԹ-ի վնասման պատճառով նրա կառուցվածքը շեղվում է նորմալ կառուցվածքից։ ԴՆԹ-ի վնասները հիմնականում տեղի են ունենում ԴՆԹ-ի վերարտադրության ժամանակ: Կրկնօրինակման ընթացքում սխալ նուկլեոտիդ ավելացնելը տեղի է ունենում յուրաքանչյուր 108 բազային զույգերում: Այնուամենայնիվ, սխալների 99%-ը ուղղվում է ԴՆԹ պոլիմերազային ֆերմենտների սրբագրման ակտիվության ընթացքում։Մնացած 1%-ը չի վերանորոգվի և որպես մուտացիա կփոխանցվի հաջորդ սերնդին։
ԴՆԹ-ի վնասները կարող են առաջանալ վերարտադրման, դեամինացիայի կամ հիմքերի այլ ձևափոխման ժամանակ ոչ լեգիտիմ հիմքերի ներմուծման, ԴՆԹ-ի ողնաշարից հիմքի կորստի հետևանքով, ինչը հանգեցնում է աբազային տեղամասերի, մեկ շղթայի ճեղքերի, կրկնակի շղթայի ճեղքման, պիրիմիդինի ձևավորման: դիմերներ, ներշղթայական և միջշղթայական խաչաձև կապ և այլն: ԴՆԹ-ի այս վնասները մշտապես վերականգնվում են բջիջներում ԴՆԹ վերականգնող մի քանի մեխանիզմներով: Դրանք ներառում են բազային հեռացման վերականգնում, նուկլեոտիդային հեռացման վերականգնում, անհամապատասխանության վերականգնում, հոմոլոգ վերջի միացում կամ ոչ հոմոլոգ վերջի միացում և այլն:
ԴՆԹ-ի վնասման մի քանի պատճառ կա: ԴՆԹ-ի վերարտադրման սխալները հանգեցնում են ԴՆԹ-ի վնասների: ԴՆԹ-ն կարող է վնասվել ուլտրամանուշակագույն լույսի, թունավոր քիմիական նյութերի, իոնացնող ճառագայթման, ռենտգենյան ճառագայթների, հակաուռուցքային դեղամիջոցների և բջջային վնասակար կողմնակի արտադրանքների (թթվածնային ռադիկալներ, ալկիլացնող նյութեր) ազդեցության պատճառով:
Նկար 01. ԴՆԹ-ի վնաս ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումից
Ի՞նչ է մուտացիան:
Մուտացիան ԴՆԹ-ի բազային հաջորդականության փոփոխություն է: Ֆերմենտները չեն կարողանում ճանաչել ԴՆԹ-ի սխալները, երբ դրանք տեղի են ունենում երկու շղթայում: Եթե բազային փոփոխությունները տեղի են ունենում երկու շղթայում էլ մուտացիայի տեսքով, ապա դրանք չեն կարող վերականգնվել ֆերմենտների միջոցով: Հետևաբար, մուտացիաները փոխանցվում են կրկնվող գենոմներին և փոխանցվում հաջորդ սերունդներին՝ առաջացնելով տարբեր ֆենոտիպեր։ Մուտացված գեները հանգեցնում են տարբեր ամինաթթուների հաջորդականությունների, որոնք արտադրում են սխալ սպիտակուցային արտադրանք:
Մուտացիաները կարող են առաջանալ էնդոգեն կամ էկզոգեն աղբյուրների պատճառով, ինչպիսիք են վերականգնող մեխանիզմների ձախողումը, ԴՆԹ-ի վերահամակցման և վերարտադրության սխալները, օքսիդատիվ սթրեսը, թունավոր քիմիական նյութերը, ռենտգենյան ճառագայթները, ուլտրամանուշակագույն լույսը և այլն: Վերարտադրման ընթացքում մուտացիաները տեղի են ունենում արագությամբ: մեկ մուտացիա յուրաքանչյուր 10 միլիարդ բազային զույգերից, որոնք կրկնօրինակվում են:
Մուտացիաների արդյունքները կարող են լինել դրական (շահավետ), բացասական (վնասակար) և չեզոք: Մուտացիաները լինում են տարբեր տեսակների, ինչպիսիք են կետային մուտացիաները, շրջանակների փոփոխության մուտացիաները, անիմաստ մուտացիաները, լուռ մուտացիաները և անհեթեթ մուտացիաները:
Նկար 02. Մուտացիա ուլտրամանուշակագույնով
Ո՞րն է տարբերությունը ԴՆԹ-ի վնասի և մուտացիայի միջև:
ԴՆԹ-ի վնաս ընդդեմ մուտացիայի |
|
| ԴՆԹ-ի վնասը ցանկացած փոփոխություն է, ինչպիսին է կոտրվածքը կամ փոփոխությունը, որը շեղում է սովորական կրկնակի պտուտակաձև կառուցվածքից: | Մուտացիան ԴՆԹ-ի ժառանգական վնաս է, որը կարող է առաջացնել գենոտիպային տատանումներ: |
| Վերականգնելիություն | |
| ԴՆԹ-ի վնասը կարող է ճիշտ վերականգնվել ֆերմենտների միջոցով: | Մուտացիան հնարավոր չէ վերականգնել ֆերմենտների միջոցով: |
| Ժառանգականություն | |
| Քանի որ վնասները շտկվում են ֆերմենտների միջոցով, դրանք չեն փոխանցվում հաջորդ սերունդներին | Նրանք փոխանցվում են հաջորդ սերունդներին։ |
| Կրկնօրինակման ընթացքում | |
| ԴՆԹ-ի վնասները հիմնականում տեղի են ունենում նոր սինթեզվող շղթայում վերարտադրման ժամանակ: | Մուտացիաները հիմնականում տեղի են ունենում կրկնօրինակման ժամանակ, երբ ընտրվում է սխալ ձևանմուշ, և երկու շղթաները փոփոխվում են: |
Ամփոփում – ԴՆԹ-ի վնասն ընդդեմ մուտացիայի
ԴՆԹ-ի վնասը և մուտացիան ԴՆԹ-ի կառուցվածքում տեղի ունեցած երկու տեսակի սխալներ են:ԴՆԹ-ի վնասը ԴՆԹ-ի քիմիական կամ ֆիզիկական կառուցվածքի ցանկացած փոփոխություն է՝ փոխակերպելով այն փոփոխված ԴՆԹ-ի մոլեկուլի, քան սկզբնական ԴՆԹ-ի մոլեկուլը: Այս փոփոխությունները արագորեն հետագծվում են ֆերմենտների կողմից և ուղղվում են նախքան ժառանգական փոփոխության վերածվելը, որը կոչվում է մուտացիա: Մուտացիան ժառանգական փոփոխություն է ԴՆԹ-ի բազային հաջորդականության մեջ: Նրանք սովորաբար չեն ճանաչվում ֆերմենտների կողմից և ենթակա չեն վերականգնման: Մուտացիաները հանգեցնում են անցանկալի սպիտակուցային արտադրանքների և տարբեր ֆենոտիպերի: Սա է տարբերությունը ԴՆԹ-ի վնասման և մուտացիայի միջև։
