nyckelskillnad – DNA-skada vs mutation
DNA bär den genetiska informationen för varje cell. Den lagras med ärftlighetsinformationen som är tänkt att överföras från en generation till nästa generation. Den genetiska informationen är gömd i DNA-molekylerna i form av exakta nukleotidsekvenser. Det finns miljarder nukleotider, och de är ordnade i grupper som kallas gener. Gener kodas med instruktioner för att göra alla proteiner och andra material väsentliga för organismens tillväxt, utveckling och metabolism. Antalet och den exakta ordningen av nukleotiderna i DNA bestämmer egenskaperna hos varje organism. Därför är upprätthållande av integriteten och stabiliteten hos DNA avgörande för livet. Men DNA utsätts ständigt för förändringar på grund av olika faktorer inklusive internt och miljömässigt ursprung. DNA-skador och mutationer är sådana förändringar som sker i DNA. DNA-skada hänvisas till som ett brott eller en förändring av den fysiska eller kemiska strukturen hos DNA. Mutation definieras som basförändringar i DNA-sekvensen. Den viktigaste skillnaden mellan DNA-skador och mutation är att DNA-skador kan repareras korrekt av enzymer medan mutationer inte kan kännas igen och repareras av enzymer.
Vad är DNA-skada?
DNA-skada är en abnormitet i DNA:ts fysiska och/eller kemiska struktur. På grund av DNA-skador avviker dess struktur från den normala strukturen. DNA-skador uppstår oftast under DNA-replikation. Att lägga till en felaktig nukleotid under replikeringen sker i varje 108 baspar. Emellertid korrigeras 99 % av felen under korrekturläsningsaktiviteten för DNA-polymerasenzymer. De återstående 1% kommer inte att repareras och kommer att överföras till nästa generation som en mutation.
DNA-skador kan uppstå på grund av införandet av olagliga baser under replikering, deaminering eller annan modifiering av baser, förlust av en bas från DNA-ryggraden vilket resulterar i abasiska ställen, enkelsträngsbrott, dubbelsträngsbrott, bildning av pyrimidin dimerer, intra- och intersträng-tvärbindning, etc. Dessa DNA-skador repareras ständigt av de olika DNA-reparationsmekanismerna i cellerna. De inkluderar basexcisionsreparation, nukleotidexcisionsreparation, felmatchningsreparation, homolog ändfogning eller icke-homolog ändfogning, etc.
Det finns flera orsaker till DNA-skador. DNA-replikationsfel resulterar i DNA-skador. DNA kan skadas på grund av exponering för UV-ljus, giftiga kemikalier, joniserande strålning, röntgenstrålar, antitumörläkemedel och skadliga cellulära biprodukter (syreradikaler, alkyleringsmedel).
Figur 01: DNA-skada genom UV-strålning
Vad är mutation?
Mutation är en förändring i DNA:ts bassekvens. Enzymer kan inte känna igen DNA-fel när de förekommer i båda strängarna. Om basförändringarna sker i båda strängarna i form av mutationer kan de inte repareras av enzymerna. Därför överförs mutationer till de duplicerande genomen och överförs till de efterföljande generationerna, vilket producerar olika fenotyper. Muterade gener resulterar i olika aminosyrasekvenser som producerar fel proteinprodukter.
Mutationer kan genereras på grund av endogena eller exogena källor såsom fel i reparationsmekanismer, fel i DNA-rekombination och replikering, oxidativ stress, giftiga kemikalier, röntgenstrålar, UV-ljus etc. Under replikering sker mutationer i en hastighet av en mutation på var 10:e miljard baspar som replikeras.
Utfallen av mutationerna kan vara positiva (nyttiga), negativa (skadliga) och neutrala. Mutationer finns i olika typer som punktmutationer, ramskiftmutationer, missensemutationer, tysta mutationer och nonsensmutationer.
Figur 02: Mutation av UV
Vad är skillnaden mellan DNA-skada och mutation?
DNA-skada vs mutation |
|
| DNA-skada är varje förändring som ett brott eller ändring som introducerar en avvikelse från den vanliga dubbelspiralformade strukturen. | Mutation är en ärftlig DNA-skada som kan orsaka genotypvariationer. |
| Reparability | |
| DNA-skador kan repareras korrekt av enzymer. | Mutation kan inte repareras av enzymer. |
| Arvbarhet | |
| Eftersom skador korrigeras av enzymerna överförs de inte till efterföljande generationer | De överförs till efterföljande generationer. |
| Under replikering | |
| DNA-skador inträffar oftast under replikeringen i en nysyntetiserad sträng. | Mutationer sker mestadels under replikeringen när fel mall väljs och båda strängarna modifieras. |
Sammanfattning – DNA-skada vs mutation
DNA-skada och mutation är två typer av fel som inträffade i DNA-strukturen. DNA-skada är varje modifiering i den kemiska eller fysiska strukturen hos DNA som omvandlar den till en förändrad DNA-molekyl än den ursprungliga DNA-molekylen. Dessa modifieringar spåras snabbt av enzymerna och korrigeras innan de omvandlas till en ärftlig förändring som kallas mutation. Mutation är en ärftlig förändring i DNA:ts bassekvens. De känns norm alt inte igen av enzymerna och utsätts för reparation. Mutationer leder till oönskade proteinprodukter och olika fenotyper. Detta är skillnaden mellan DNA-skada och mutation.
