돌연변이와 재조합의 차이

주요 영역을 다루었습니다

1. 돌연변이 란 무엇입니까
- 정의, 유형, 역할
2. 재조합이란?
- 정의, 유형, 역할
3. 돌연변이와 재조합 사이의 유사점은 무엇입니까
- 일반적인 기능의 개요
4. 돌연변이와 재조합의 차이는 무엇입니까
- 주요 차이점 비교

주요 용어 :염색체 돌연변이, DNA, 프레임 시프트 돌연변이, 게놈, 상 동성 재조합, 점 돌연변이, 재조합, 부위-특이 적 재조합, 전치

돌연변이

돌연변이는 유전자 또는 염색체의 뉴클레오티드 서열에서 영구적이고 유전적인 변화를 나타냅니다. DNA 복제 중 오류 또는 방사선 및 화학 물질과 같은 돌연변이 인의 손상 효과로 인해 발생할 수 있습니다. 돌연변이는 단일 뉴클레오티드를 다른 뉴클레오티드, 프레임 시프트 돌연변이로 대체하는 점 돌연변이 일 수 있으며, 이는 하나 또는 몇 개의 뉴클레오티드 또는 염색체 돌연변이를 삽입하거나 결실시켜 염색체 세그먼트를 변화시킨다.

포인트 돌연변이

포인트 돌연변이는 뉴클레오티드를 대체 할 때 치환이라고도합니다. 각 유형의 돌연변이의 효과에 기초하여 세 가지 유형의 점 돌연변이가 확인 될 수있다. 이들은 미스 센스 돌연변이, 넌센스 돌연변이 및 침묵 돌연변이입니다.  Missense 돌연변이 , 유전자의 뉴클레오티드 서열에서 단일 염기 쌍의 변경은 단일 아미노산을 변경할 수 있으며, 이는 궁극적으로 예상 단백질 대신 상이한 단백질을 생성 할 수있다. 넌센스 돌연변이 에서 , 유전자의 뉴클레오티드 서열에서 단일 염기 쌍의 변경은 진행중인 번역을 억제하는 신호로서 작용할 수있다. 이는 단축 아미노산 서열로 구성된 비 기능성 단백질의 생성을 초래할 수있다. 침묵 돌연변이 , 변화는 유전자 코드의 퇴행성으로 인해 동일한 아미노산에 대해 코드 또는 유사한 특성을 갖는 제 2 아미노산에 대해 코드 할 수있다. 따라서, 단백질의 기능은 뉴클레오티드 서열을 통해 변경되지 않을 수있다. 다른 유형의 점 돌연변이는 그림 1에 나와 있습니다.

그림 3 :포인트 돌연변이

프레임 시프트 돌연변이

세 가지 유형의 프레임 시프트 돌연변이는 삽입, 삭제 및 복제입니다. 삽입  단일 또는 몇 개의 뉴클레오티드 중 유전자의 염기 쌍의 수를 변화시킬 것이다.  삭제 유전자로부터 단일 또는 몇 개의 뉴클레오티드의 제거이다. 복제 , 하나 또는 몇 개의 뉴클레오티드가 한 번 또는 여러 번 복사됩니다. 따라서, 모든 프레임 시프트 돌연변이는 유전자의 개방형 판독 프레임을 변경하여 단백질의 일반 아미노산 서열에 대한 변화를 도입한다. 프레임 시프트 돌연변이의 효과는 도 2에 나와있다.

그림 2 :프레임 시프트 돌연변이

염색체 돌연변이

염색체 세그먼트의 변경 유형은 전위, 유전자 복제, 염색체 내 결실, 반전 및 이형 접합성의 손실입니다.  전환  비 호모 학적 염색체의 유전 적 부분의 상호 변경이다. 유전자 복제 , 특정 대립 유전자의 다중 사본이 발생하여 유전자 투여 량을 증가시킬 수 있습니다.  염색체 내 결실  염색체 세그먼트의 제거입니다.  반전  염색체 세그먼트의 방향을 변경하십시오.  이종 접합성  결실 또는 유전자 재조합에 의해 하나의 염색체에서 대립 유전자의 손실로 인해 유전자의 손실이 손실 될 수있다. 염색체 돌연변이는 도 3에 도시되어있다 .

그림 1 :염색체 돌연변이

게놈의 돌연변이 수는 DNA-Repair 메커니즘에 의해 최소화 될 수 있습니다. DNA 복구는 사전 복제 및 복제 후 두 가지 방식으로 발생할 수 있습니다. 사전 복제 된 DNA- 수리에서, 뉴클레오티드 서열은 오류를 검색하고 DNA 복제 전에 복구된다. 복제 후 DNA 수리에서 새로 합성 된 DNA는 오류를 검색합니다.

재조합이란?

재조합은 DNA 가닥의 교환을 말해서 새로운 뉴클레오티드 재 배열을 생성합니다. 그것은 DNA 세그먼트를 파괴하고 다시 합류시킴으로써 유사한 뉴클레오티드 서열을 갖는 영역 사이에서 발생한다. 재조합은 다양한 효소 및 단백질에 의해 조절되는 자연 과정이다. 유전자 재조합은 유전 적 완전성을 유지하고 유전 적 다양성을 생성하는 데 중요합니다. 세 가지 유형의 재조합은 상 동성 재조합, 부위-특이 적 재조합 및 전치이다. 부위-특이 적 재조합 및 전치 둘 다 DNA 서열의 교환이 발생하지 않는 비 초 염색체 재조합으로 간주 될 수있다.

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상 동체 재조합

상 동체 재조합은 감수 분열 교차점과 효모 및 박테리아 게놈으로의 전달 된 DNA의 통합을 담당합니다. holliday 모델 에 의해 설명됩니다 . 그것은 제한된 영역에서 상 동성을 공유 할 수있는 두 개의 상이한 DNA 분자의 동일한 또는 거의 동일한 서열 사이에서 발생한다. 감수 분열 동안의 상 동성 재조합은 도 4에 도시되어있다.

그림 4 :염색체 교차점

부위 별 재조합

부위 별 재조합은 매우 짧은 상 동성 서열을 가진 DNA 분자들 사이에서 발생합니다. 감염주기 동안 박테리오파지 λ (λ DNA)의 DNA의 통합에 관여한다. coli 게놈.

전치

전치는 재조합에 의해 게놈 사이의 DNA 세그먼트를 전달하는 과정입니다. 전치 동안, 트랜스 포손 또는 모바일 DNA 요소는 한 쌍의 짧은 직접 반복에 의해 측면으로, 재조합을 통해 제 2 게놈으로의 통합을 용이하게한다.

recombinases는 유전자 재조합을 촉진하는 효소의 종류입니다. 재조합 효소, Reca는 e에서 발견된다. coli . 박테리아에서, 재조합은 유사 분열과 그들의 유기체 사이의 유전 물질의 전이를 통해 발생한다. Archaea에서, Rada는 RECA의 오르토그 인 인 재조합 효소 효소로 발견된다. 효모에서, RAD51은 재조합 효소로서 발견되고 DMC1은 특정 감수 분열 재조합 효소로서 발견된다. 

돌연변이와 재조합 사이의 유사성

• 돌연변이와 재조합은 특정 유기체의 게놈에서 재 배열을 생성합니다.
• 돌연변이와 재조합은 게놈의 동적 특성을 유지하는 데 도움이됩니다.
• 돌연변이와 재조합은 모두 유기체의 규칙적인 기능과 특성에서 변화를 일으킬 수 있습니다.
• 돌연변이와 재조합은 인구 내에서 유전 적 가변성을 생성합니다.
• 돌연변이와 재조합은 유기체에 변화를 가져올 때 진화로 이어집니다.

돌연변이와 재조합의 차이

정의

돌연변이 : 돌연변이는 유전자 또는 염색체의 뉴클레오티드 서열에서 영구적이고 유전 적 변화를 말합니다.

재조합 : 재조합은 DNA 가닥의 교환을 말해서 새로운 뉴클레오티드 재 배열을 생성합니다.

의 중요성

돌연변이 : 돌연변이는 게놈의 뉴클레오티드 서열의 변화이다.

재조합 : 재조합은 염색체의 일부의 재 배열입니다.

유형

돌연변이 : 세 가지 유형의 돌연변이는 점 돌연변이, 프레임 시프트 돌연변이 및 염색체 돌연변이입니다.

재조합 : 세 가지 유형의 재조합은 상 동성 재조합, 부위-특이 적 재조합 및 전치입니다.

발생

돌연변이 : 돌연변이는 DNA 복제 중 오류로 인해 발생할 수 있습니다.

재조합 : 재조합은 게임을 준비하는 동안 발생합니다.

환경 영향

돌연변이 : 돌연변이는 외부 돌연변이 인에 의해 유도 될 수있다.

재조합 : 대부분의 재조합은 자연스럽게 발생합니다.

변화의 양

돌연변이 : 돌연변이는 게놈에 소규모 변화를 가져옵니다.

재조합 : 재조합은 게놈에 대규모 변화를 가져옵니다.

진화에 대한 기여

돌연변이 : 진화에 대한 돌연변이의 기여는 적다.

재조합 : 재조합은 진화의 주요 원동력입니다.

역할

돌연변이 : 돌연변이는 새로운 대립 유전자를 생성하여 특정 집단에 유전 적 변동성을 도입합니다.

재조합 : 재조합은 유기체의 게놈에 대규모 재배치를 가져와 진화로 이어집니다.

결론

돌연변이 및 재조합은 게놈의 DNA 서열을 변경하는 두 가지 메커니즘입니다. 돌연변이는 뉴클레오티드 서열에서의 변경이며, 재조합은 게놈의 큰 영역을 변화시킨다. 게놈에 대한 재조합의 효과는 돌연변이의 효과보다 높기 때문에, 재조합은 진화의 주요 원동력으로 간주된다. 돌연변이와 재조합의 주요 차이점은 게놈의 뉴클레오티드 서열에 대한 각 메카니즘의 효과이다. 

참조 :

1. Brown, Terence A.“돌연변이, 복구 및 재조합.”  게놈. 제 2 판. , 1970 년 1 월 1 일, 미국 국립 의학 도서관, 여기에서 구할 수 있습니다.

이미지 제공 :

1. Jonsta247의 "Point Mutations-En"-Commons를 통한 자신의 작업 (GFDL)은 Wikimedia
2.“Frameshift Mutations (13080927393)”Genomics Education Program의 Frameshift 돌연변이 (CC By 2.0) Wikimedia
3. 벡터 이미지는 잉크 스케이프로 만들어졌습니다. -Commons Wikimedia
4를 통한 Chromosomenmutation.png (Public Domain)에 기반한 자신의 작업 Wikipedia의 Michelhamels의“Crossover 2”-Fr.wikipedia에서 Commons에서 Commons로 전송 된 Commonshelper (Public Domain) Wikimedia