מוטציה לעומת ריקומבינציה
קנה המידה של השינוי המתרחש בגנום עקב מוטציה ורקומבינציה הוא ההבדל העיקרי בין שני התהליכים הללו. מוטציה ורקומבינציה הם שני התהליכים המשנים את הגנום לאורך זמן. למרות ששני התהליכים אינם קשורים, הם מעצבים את הגנום ללא הרף. רוב השינויים הללו אינם מועברים לדור הבא, אך לשינויים מסוימים תהיה השפעה רבה על הצאצאים על ידי קביעת גורל המין. שינויים שקורים ל-DNA בתאים סומטיים אינם תורשתיים, בעוד ששינויים המתרחשים ב-DNA בתאי קו הנבט עשויים לעבור בתורשה.כמו כן, אם השינוי הזה הוא הרסני, אזי תיתכן פגיעה משמעותית בתא, באיבר, באורגניזם או אפילו למין. אם זה שינוי בונה, אז זה עשוי בסופו של דבר להועיל למין.
מהי מוטציה?
מוטציה מוגדרת כשינויים בקנה מידה קטן ברצף הנוקלאוטידים של גנום והשינויים אינם מתוקנים על ידי תיקון אנזימים. מוטציות אלו יכולות להיות שינויים בבסיס בודד (מוטציות נקודתיות), הכנסה או מחיקה בקנה מידה קטן. גורמים הגורמים למוטציה ידועים כמוטגנים. המוטגנים הנפוצים ביותר הם שכפול שגוי, כימיקלים וקרינה. כימיקלים וקרינה משנים את מבנה הנוקלאוטיד, ואם השינוי לא יתוקן, המוטציה תהיה קבועה.
ישנם מספר אנזימים שמתקנים את המוטציות הללו של DNA, כגון מתיל גואנין, מתיל טרנספראז ו-DNA פולימראז III. אנזימים אלו יסרקו לאיתור שגיאות ונזקים לפני תחילת חלוקת התא (פרה-רפליקטיבי) ואחרי חלוקת התא (פוסט-רפליקטיבי).
מוטציה באזור המקודד (כלומר באזורי ה-DNA שבהם מאוחסן רצף תרגום החלבון) עלולה להזיק לתא, לאיבר או לאורגניזם (מוטציה נקודתית בבסיס השלישי של קודון בדרך כלל אינה גורמת לשום דבר. נזק – מוטציה שקטה).
לדוגמה: - אנמיה חרמשית היא מחלה הנגרמת על ידי מוטציה נקודתית.
מוטציות ב-DNA לא מקודד נוטות פחות לגרום נזק כלשהו, אם כי אם הוא עובר בתורשה, זה יכול להזיק אם המוטציה גורמת להפעלה של גנים שקטים.
מוטציות של הכנסה או מחיקה ידועות כמשנות את מסגרת הקריאה (מוטציות מסגרת) המובילות לסינתזת חלבון פגומה הגורמת למחלות קטלניות בבני אדם.
למרות שרוב המוטציות מזיקות, יש כמה מוטציות שמועילות. לדוגמה, רוב האירופאים עמידים לזיהום ב-HIV עקב מוטציה נקודתית שהתרחשה במהלך האבולוציה.
מה זה ריקומבינציה?
רקומבינציה היא תהליך של שינויים בקנה מידה גדול ברצף הנוקלאוטידים של הגנום ואשר בדרך כלל אינם מתוקנים על ידי מנגנוני תיקון נזקי DNA. ישנם שני סוגים של ריקומבינציות, ריקומבינציה מוצלבת ושילוב לא מוצלב. רקומבינציה מוצלבת היא תוצאה של החלפת שברי DNA של כרומוזומים הומולוגיים על ידי יצירת צומת חג כפול. רקומבינציה לא מוצלבת מתרחשת על ידי חישול גדילים תלוי סינתזה שבו לא מתרחשת החלפה של חומר גנטי בין כרומוזומים. במקום זאת, הרצף של כרומוזום אחד מועתק ומוחדר למרווח בכרומוזום השני ורצף כרומוזום התבנית נשאר שלם.
רקומבינציה עשויה להתרחש בתוך הכרומוזום, בדרך כלל, בין שתי הכרומטידות האחיות (טרנספוזיציה).
במהלך המיוזה בתאי קו הנבט, רקומבינציה היא תהליך נפוץ שנצפה בין כרומוזומים לא הומולוגיים. בתאים סומטיים, רקומבינציה מתרחשת בין כרומוזומים הומולוגיים.
רקומבינציה חיונית במהלך ייצור תאי B. כמו כן, יש כמה מערכות תיקון הכרוכות בשילוב מחדש.
מה ההבדל בין מוטציה לרקומבינציה?
גם מוטציה וגם רקומבינציה הם תהליכים המשנים את רצף הנוקלאוטידים של גנום. שני התהליכים גורמים לפגמים בתאים, איברים ואורגניזמים ואשר עלולים להיות קטלניים. שני התהליכים עשויים להיות מועילים לאורגניזמים כמו גם למין. כמו כן, שני התהליכים הם תהליכים חיוניים במהלך האבולוציה. עם זאת, ישנם גם כמה הבדלים בין שני התהליכים. בואו נסתכל עליהם.
הגדרה של ריקומבינציה ומוטציה:
• מוטציה היא תהליך שמשנה את רצף הנוקלאוטידים של גנום בקנה מידה קטן והשינויים אינם מתוקנים על ידי תיקון אנזימים.
• רקומבינציה היא התהליך העיקרי שמשנה את רצף הנוקלאוטידים של גנום בקנה מידה גדול והשינויים בדרך כלל אינם מתוקנים על ידי מנגנוני תיקון נזקי DNA.
סוגים:
• מוטציה - מוטציה נקודתית ומוטציית מסגרות
• ריקומבינציה - ריקומבינציה מוצלבת ושילוב מחדש לא מוצלבת
סיבות:
• מוטציה - סוכני המוטציה כוללים שכפול שגוי, כימיקלים וקרינה.
• רקומבינציה - רקומבינציה היא מנגנון מבוקר אנזים.
מיקום:
• מוטציה עשויה להתרחש במקומות אקראיים של הגנום.
• שילוב מחדש הוא בדרך כלל ספציפי למיקום.
תיקון:
• מוטציה עשויה להיות מתוקנת על ידי מערכות התיקון בתא.
• קומבינציה מחדש היא לפעמים תהליך תיקון.
אירוע:
• מוטציות יכולות להתרחש בכל עת.
• הרקומבינציה מתרחשת במהלך חלוקת התא.
העתקת גנים:
• מוטציה לא מעתיקה גנים.
• רקומבינציה עשויה להעתיק גנים בגנום.
