DNA 서열 돌연변이와 후성 유전 학적 변형의 차이점은 무엇입니까?

DNA 서열 돌연변이 및 후성 유전 학적 변형은 게놈의 구조에서 두 가지 유형의 변경이다. 후성 유전 적 변형을 역전시킬 수있는 동안 DNA 서열 돌연변이는 역전 될 수 없다. 

주요 영역을 다루었습니다

1. DNA 서열 돌연변이 란 무엇입니까
- 정의, 유형, 게놈에 미치는 영향
2. 후성 유전 학적 변형이란 무엇입니까
- 정의, 유형, 게놈에 미치는 영향
3. DNA 서열 돌연변이와 후성 유전 학적 변형 사이의 유사점은 무엇입니까
- 일반적인 기능의 개요
4. DNA 서열 돌연변이와 후성 유전 학적 변형의 차이점은 무엇입니까
- 주요 차이점 비교

주요 용어

염색체 돌연변이, DNA 서열 돌연변이, 후성 유전 학적 변형, 프레임 시프트 돌연변이, 유전자 발현, 점 돌연변이, 가역성, DNA의 구조적 변형

DNA 서열 돌연변이 란 무엇입니까

DNA 서열 돌연변이는 게놈의 뉴클레오티드 서열의 영구적 인 변경이다. 그들은 아미노산 서열을 변화시킴으로써 발현 된 단백질의 기능을 변화시킨다. 또한, 가능한 세 가지 유형의 DNA 서열 돌연변이가있다 :

포인트 돌연변이

이것은 DNA 서열에서 단일 뉴클레오티드의 변경입니다. 세 가지 유형의 점 돌연변이는 미스 센스 돌연변이, 말도 안되는 돌연변이 및 침묵 돌연변이입니다. 미스 센스 돌연변이 유전자 서열에서 단일 뉴클레오티드의 치환에 의해 발생하며, 이는 차례로 발현 된 단백질의 단일 아미노산을 변화시킨다. 반면에, 넌센스 돌연변이 유전자 서열에서 단일 뉴클레오티드의 치환은 정지 코돈을 도입하여 전사를 중지한다. 또한 무음 돌연변이 유전자 서열에서 단일 뉴클레오티드의 치환이며, 유전자 코드의 퇴화에 기초한 동일한 아미노산을 여전히 나타내는 것입니다.

그림 1 :포인트 돌연변이

프레임 시프트 돌연변이

이 돌연변이는 유전자의 개방형 판독 프레임을 변경합니다. 삽입, 결실 및 복제로서 세 가지 유형의 프레임 시프트 돌연변이가 있습니다. 삽입 유전자 서열에 하나 또는 몇 개의 뉴클레오티드를 첨가하는 동안 결실 유전자 서열로부터 하나 또는 여러 개의 뉴클레오티드의 제거이다. 대조적으로, 복제 유전자 내에서 DNA의 일부를 한 번 이상 복사하는 것입니다.

염색체 돌연변이

이 돌연변이는 게놈 DNA에 상당한 변화를 가져옵니다. 또한, 5 가지 유형의 염색체 돌연변이는 전위, 유전자 복제, 염색체 내 결실, 반전 및 이형 접합성의 손실이다. 

그림 3 :염색체 돌연변이

in 전환 , 염색체의 일부는 비 동성 염색체 사이에서 상호 교환되는 반면, 유전자 복제 , 특정 대립 유전자는 게놈 내의 여러 카피에서 발생하여 유전자 투여 량을 증가시킨다. 또한, intra-chromosomal deletions 에서 , 염색체의 세그먼트를 제거 할 수있다. 반전 반면에, 염색체 세그먼트의 방향의 변화가있다. 한편, 상 동성 염색체 중 하나로부터 대립 유전자의 손실은 이형 접합성의 손실을 유발한다 .

후성 유전 학적 변형이란 무엇입니까

후성 유전 학적 변형은 염색질 구조의 변화이며, 이는 유전자 발현에서 유전 적 변화를 유발합니다. 후성 유전 학적 변형의 주요 특징은 유전자의 뉴클레오티드 서열을 변경하지 않는다는 것이다. 또한, 3 가지 주요 유형의 후성 유전 학적 변형은 DNA 메틸화, 히스톤 변형 및 비 코딩 RNA 기반 전사 유전자 침묵이다.

DNA 메틸화

DNA 메틸화는 항상 유전자의 활성화 및 억압과 관련이 있습니다. 이 과정에서, 메틸기는 구아닌 뉴클레오티드 옆에있는 시토신 뉴클레오티드의 5 '위치에 첨가되며, 이는 포스페이트 그룹에 의해 연결되어있다. 이것은 CPG 디 뉴클레오티드를 형성합니다. 이 과정에 관여하는 효소는 DNA 메틸 트랜스퍼 라제입니다. 이 메틸 그룹은 유전자를 활성 또는 비활성으로 표시하는 후성 유전 적 인자로서 작용한다.

그림 4 :후성 유전 적 변형

히스톤 변형

아세틸 화, 탈 아세틸 화 및 히스톤 메틸화를 포함한 다양한 유형의 히스톤 변형은 히스톤의 꼬리에 후성 유전 적 인자의 ​​결합을 담당합니다. 이것은 히스톤 분자 주위의 DNA 포장 정도를 변경하여 유전자 발현을 변화시킨다. 또한, 포장 정도에 따라 두 가지 유형의 염색질이 있습니다. 그들은 유크 로마 틴과 헤테로 크로 마틴입니다. 유크 로마 틴에서, DNA는 느슨하게 포장된다; 따라서, 이우 크로마 영역의 유전자는 적극적으로 발현되고있다. 대조적으로, 헤테로 크로 마틴은 히스톤 주위에 단단히 포장 된 DNA를 함유하고 이종 영역의 유전자는 전사 및 유전학에 의해 비활성이다.

그림 5 :유크 로마 틴 및 헤테로 크로 마틴

비 코딩 RNA 기반 전사 유전자 침묵

단백질-코딩 유전자의 인트론으로부터 유래 된 짧은 뉴클레오티드 또는 독립적 인 유전자로부터 전사 된 짧은 뉴클레오티드는 신호 전달 경로에서 조절제로서 작용하여 번역을 차단한다.

DNA 서열 돌연변이와 후성 유전 학적 변형 사이의 유사성

• DNA 서열 돌연변이 및 후성 유전 학적 변형은 게놈의 DNA에서 발생할 수있는 두 가지 유형의 구조적 변형이다.
• 그들은 유전자 생성물에 변화를 발휘할 수 있습니다.
• 또한 두 유형의 변경은 유전 적입니다.

DNA 서열 돌연변이와 후성 유전 학적 변형의 차이

정의

DNA 서열 돌연변이는 유전자를 구성하는 DNA 서열에서 영구적 인 변경을 지칭하여 서열은 대부분의 유기체에서 발견되는 것과는 다른 반면, 후성 유전 학적 변형은 유전자 발현 및 세포 기능에서의 유전 적 변형과 원래 DNA 서열에 대한 변화를 지칭한다. 이것은 DNA 서열 돌연변이와 후성 유전 학적 변형의 기본 차이입니다.

발생

또한, DNA 서열 돌연변이는 DNA 복제의 오류 또는 돌연변이 인의 영향으로 인해 발생하는 반면, 후성 유전 학적 변형은식이 요법 및 특정 화학 물질에 대한 노출로 인해 발생합니다.

구조적 변경

DNA 서열 돌연변이와 후성 유전 학적 변형의 또 다른 차이점은 DNA 서열 돌연변이가 유전자의 뉴클레오티드 서열의 변경이지만 후성 유전 학적 변형은 DNA 및 염색질 구조의 접근성의 변화라는 것이다.

기능적 변경

DNA 서열 돌연변이는 단백질의 아미노산 서열을 변화시키는 반면, 후성 유전 학적 변형은 유전자 발현을 변화시킨다. 이것은 DNA 서열 돌연변이와 후성 유전 학적 변형의 또 다른 차이점입니다.

유형

3 가지 주요 유형의 DNA 서열 돌연변이는 점 돌연변이, 프레임 시프트 돌연변이 및 염색체 돌연변이이며, 3 가지 주요 유형의 후성 유전 적 변형은 DNA 메틸화, 히스톤 변형 및 비 코딩 RNA 기반 전사 유전자 소음입니다.

가역성

또한 가역성은 DNA 서열 돌연변이와 후성 유전 학적 변형의 주요 차이점입니다. DNA 서열 돌연변이는 돌이킬 수없고 후성 유전 학적 변형은 가역적이다.

결론

DNA 서열 돌연변이는 유전자의 뉴클레오티드 서열의 변경이며, 이는 아미노산 서열이 변경된 단백질을 초래한다. 이것은 단백질의 기능을 변화시키고 새로운 특성을 생성 할 수 있습니다. 또한, 그것이 상속 될 때, DNA 서열 돌연변이는 돌이킬 수 없다. 반면에, 후성 유전 학적 변형은 DNA에 대한 접근성을 변화시키는 염색질 구조의 변화이다. 이것은 유전자 발현을 변화시킨다. 그러나 후성 유전 학적 변형은 가역적이다. 따라서, DNA 서열 돌연변이와 후성 유전 학적 변형 사이의 주요 차이점은 DNA 구조의 변경 유형과 그들의 역할이다.

참조 :

1.“어떤 종류의 유전자 돌연변이가 가능합니까? - 유전학 가정 참조 - NIH.” 국립 보건원 (National Institutes of Health)의 미국 국립 의학 도서관, 여기에서
2. 편리한 Diane E et al. “후성 유전 학적 변형 :심혈관 질환의 기본 메커니즘과 역할”순환 Vol. 123,19 (2011) :2145-56. 여기에서 사용할 수 있습니다

이미지 제공 :

1. Commons Wikimedia
2를 통한 Jonsta247 (CC By-SA 4.0)의“다른 유형의 돌연변이”. Genomics Education Program의“Frameshift Deletion (13062713935)” - Commons Wikimedia
3을 통한 Frameshift Deletion (CC x 2.0). gyassinemrabettalk ✉의 "염색체 돌연변이-en"이 잉크 스케이프로 생성되었습니다. - Commons Wikimedia
4를 통한 Chromosomenmutaten.png (공개 도메인)를 기반으로하는 자신의 작업. flickr
5를 통한 AJC1 (CC BY-SA 2.0)에 의한 "후성 유전 학적 변형". Commons Wikimedia를 통한 "Sha-Boyer-Fig1-CCBY3.0"(CC x 3.0)