Nyckelskillnaden mellan DNA-sekvensmutationer och epigenetiska modifieringar är att under DNA-sekvensmutationer sker förändringar i de ursprungliga DNA-sekvenserna medan det under epigenetiska modifieringar inte sker förändringar i de ursprungliga DNA-sekvenserna.
Genomet representerar den övergripande genetiska informationen för en organism i form av exakta DNA-sekvenser eller gener. En viss gen innehåller en särskild genetisk kod för att producera ett specifikt protein. Därför uttrycks gener via två processer: transkription och translation. Men på grund av olika anledningar sker förändringar i genernas DNA-sekvenser. Vi kallar dessa typer av förändringar i nukleotidsekvenser för mutationer. Vissa gånger, även utan att ändra de ursprungliga DNA-sekvenserna för generna, förändras genuttrycket och producerar olika fenotyper. Vi kallar dessa instanser för epigenetiska modifieringar.
Vad är DNA-sekvensmutationer?
Mutationer är de förändringar som sker i nukleotidsekvenserna i DNA. När en mutation inträffar ändrar den den exakta nukleotidordningen för DNA-sekvensen. Som ett resultat förändras genetisk information inom en viss sekvens. En enda nukleotidförändring kan skapa en skadlig effekt på en organism; till exempel genetiska störningar. Men ibland utgör det inte ett hot. Om mutationen sker i en exonregion av en gen kan det resultera i ett fel protein. Dessutom resulterar mutationer i könsceller i genetiska störningar när de övergår till nästa generation eftersom de förekommer i könsceller som spermier och ägg. Men de flesta andra mutationer är icke-ärvbara.
Figur 01: DNA-sekvensmutationer
DNA-sekvensmutationer sker som ett resultat av exponering för starka kemikalier och cancerframkallande ämnen, UV-ljus, fel i DNA-replikationsprocessen, exponering för strålning, etc. Bortsett från det är vissa mutationer spontana. Mutationer kan vara punktmutationer eller kromosomala mutationer. Enstaka nukleotidförändringar eller punktmutationer sker på grund av insättningar, deletioner och substitutioner. Å andra sidan inträffar mutationer som orsakar strukturella förändringar av kromosomerna på grund av gendupliceringar, deletioner av kromosomdelar, kromosomala omarrangemang, etc.
Vad är epigenetiska modifieringar?
Epigenetik är studiet av ärftliga förändringar av genuttrycket utan att ändra den ursprungliga DNA-sekvensen. Därför ändras fenotyper utan att ändra genotyperna i epigenetik. Detta visar tydligt att det finns vissa faktorer som styr genuttryck och fenotyper förutom deras DNA-sekvenser. Dessa är de epigenetiska modifieringarna. Dessa epigenetiska modifieringar spelar en viktig roll i genuttryck och reglering och de spelar en viktig roll i cellulära processer som differentiering, utveckling och tumörbildning.
Figur 02: Epigenetiska ändringar
Vissa epigenetiska modifieringar är DNA-metylering, histonmodifiering och mikroRNA-medierad genetisk tystnad. Under DNA-metylering sker tillägg av metyl- eller hydroximetylgrupp till baserna i DNA-sekvensen. Histoner är proteiner som gör kromatinfibrer. Modifieringar av histon leder till strukturella förändringar i kromatin och förändringar i genuttrycket. Specialiteten hos de epigenetiska modifieringarna är att de påverkar genuttrycket utan att skada genens DNA-sekvens. Epigenetiska modifieringar är dock reversibla.
Vilka är likheterna mellan DNA-sekvensmutationer och epigenetiska modifieringar?
- DNA-sekvensmutationer och epigenetiska modifieringar är relaterade till gener.
- Båda kan ändra fenotypen.
- De orsakar ärftliga förändringar i organismer.
Vad är skillnaden mellan DNA-sekvensmutationer och epigenetiska modifieringar?
DNA-sekvensmutationer är de permanenta förändringarna som sker i genomets DNA-sekvenser. Å andra sidan är epigenetiska modifieringar de ärftliga förändringarna av kromatinets kemiska och fysiska natur som kan förändra genuttrycket. Detta är nyckelskillnaden mellan DNA-sekvensmutationer och epigenetiska modifieringar. Dessutom kan DNA-sekvensmutationer ärvs såväl som icke-ärvda. Å andra sidan är epigenetiska modifieringar ärftliga förändringar. Detta är också en signifikant skillnad mellan DNA-sekvensmutationer och epigenetiska modifieringar.
Dessutom orsakar DNA-sekvensmutationer förändringar i genetisk information medan epigenetiska modifieringar inte orsakar förändringar i den genetiska informationen. Ännu viktigare är att DNA-sekvensmutationer ändrar den ursprungliga nukleotidsekvensen för DNA:t medan epigenetiska modifieringar inte ändrar genens ursprungliga DNA-sekvens. Detta är en annan skillnad mellan DNA-sekvensmutationer och epigenetiska modifieringar. Dessutom finns det tre huvudtyper av DNA-sekvensmutationer som punktmutationer, ramskiftningsmutationer och kromosomala mutationer. Å andra sidan finns det tre typer av epigenetiska modifieringar som DNA-metylering, histonmodifiering och mikroRNA-medierad genetisk tystnad.
Nedan infographic om skillnaden mellan DNA-sekvensmutationer och epigenetiska modifieringar tabellerar alla skillnader i jämförelse.
Sammanfattning – DNA-sekvensmutationer vs epigenetiska modifieringar
DNA-sekvensmutationer och epigenetiska modifieringar är två typer av förändringar som sker i gener. I DNA-sekvensmutationer förändras den exakta nukleotidsekvensen permanent medan den ursprungliga DNA-sekvensen inte förändras vid epigenetiska modifieringar. Emellertid orsakar epigenetiska modifieringar förändringar i genuttryck, vilket skapar förändringar i fenotyperna. Dessutom är epigenetiska modifieringar reversibla, till skillnad från DNA-sekvensmutationer. Dessutom är alla epigenetiska modifieringar ärftliga, till skillnad från DNA-sekvensmutationer. Detta är en sammanfattning av skillnaden mellan DNA-sekvensmutationer och epigenetiska modifieringar.
