Sự khác biệt chính giữa đột biến chèn thay thế và đột biến xóa là nguyên nhân của chúng. Đột biến thay thế xảy ra do sự thay thế một cặp bazơ từ một cặp bazơ khác, trong khi đột biến chèn xảy ra do thêm nucleotit bổ sung vào trình tự ADN và đột biến xóa xảy ra do loại bỏ một hoặc nhiều nucleotit khỏi trình tự ADN.
Đột biến là sự thay đổi trình tự nucleotit của ADN. Một gen có một trình tự nucleotit xác định. Đột biến gen có thể làm thay đổi thông tin di truyền ẩn trong trình tự nucleotide của nó. Kích thước của đột biến có thể thay đổi từ sự thay đổi một bazơ đến một đoạn lớn của nhiễm sắc thể chứa nhiều gen. Đột biến xảy ra do nhiều nguyên nhân khác nhau. Một số lý do chính là do sai lầm xảy ra trong quá trình sao chép DNA trong quá trình phân chia tế bào, tiếp xúc với bức xạ ion hóa, tiếp xúc với hóa chất được gọi là đột biến và nhiễm virus. Đột biến là cần thiết cho quá trình phát triển. Hầu hết các đột biến là vô hại. Một số đột biến có thể di truyền, ảnh hưởng đến các thế hệ con cháu tiếp theo, trong khi một số đột biến chỉ ảnh hưởng đến cá nhân mang chúng.
Đột biến thay thế là gì?
Đột biến thay thế là đột biến làm thay đổi các cặp bazơ của một trình tự nuclêôtit bằng các cặp bazơ khác nhau. Ví dụ, một cặp bazơ duy nhất có thể được thay thế thành một cặp bazơ khác trong đột biến thay thế. Chúng được gọi là đột biến điểm. Sự thay thế có thể mang lại hiệu quả hoặc không tùy thuộc vào loại đột biến. Đột biến im lặng, đột biến sai và đột biến vô nghĩa là ba loại đột biến thay thế.
Hình 01: Đột biến thay thế
Một đột biến âm thầm không có tác động ra bên ngoài mặc dù đã xảy ra thay thế. Sự thay thế không làm thay đổi axit amin được mã bởi codon bị ảnh hưởng. Do đó, nó không làm thay đổi protein cuối cùng. Trong đột biến sai lệch, sự thay thế làm thay đổi axit amin được mã hóa bởi codon cụ thể đó. Thiếu máu hồng cầu hình liềm là do sự thay thế gen beta-hemoglobin, gen này làm thay đổi một axit amin duy nhất trong protein được tạo ra. Trong đột biến vô nghĩa, sự thay thế bazơ sẽ biến đổi codon bị ảnh hưởng thành codon dừng, gây ra sự kết thúc sớm của quá trình dịch mã. Nói chung, các đột biến vô nghĩa tạo ra các protein không có chức năng hoặc không hoàn chỉnh.
Đột biến chèn là gì?
Đột biến chèn là đột biến gây ra do việc bổ sung một hoặc nhiều nucleotide vào một chuỗi DNA. Do đó, các nucleotide phụ được thêm vào trình tự DNA trong đột biến chèn. Tương tự như đột biến mất đoạn, đột biến chèn có thể nhỏ hoặc lớn, tùy thuộc vào số lượng cặp bazơ được thêm vào. Trong các phần chèn nhỏ, một cặp cơ sở duy nhất thường được thêm vào. Nói chung, trong các đột biến chèn lớn, một đoạn nhỏ của nhiễm sắc thể được thêm vào mới.
Hình 02: Đột biến chèn
Chèn một cặp bazơ có thể gây ra đột biến lệch khung làm thay đổi toàn bộ trình tự codon. Việc chèn ba cặp bazơ có thể ít gây hại hơn việc chèn một cặp bazơ duy nhất. Điều này là do việc chèn ba cặp cơ sở không gây ra đột biến dịch chuyển khung. Việc chèn một đoạn DNA lớn có thể gây bất lợi. Nếu một codon dừng vô tình được chèn vào trong quá trình đột biến chèn, nó dẫn đến kết thúc quá trình dịch mã sớm dẫn đến một protein ngắn không có chức năng.
Đột biến Xóa là gì?
Đột biến xóa là đột biến xảy ra do loại bỏ một nucleotit đơn lẻ hoặc toàn bộ trình tự các nucleotit. Phần lớn chúng xảy ra do những sai lầm trong quá trình sao chép DNA. Sự mất đoạn nhỏ có thể từ một cặp bazơ đến vài nucleotit. Sự mất đoạn lớn loại bỏ các đoạn DNA lớn. Phần lớn bị xóa xảy ra trong quá trình băng qua.
Hình 03: Đột biến Xóa
Đột biến xóa có thể có hại hoặc vô hại. Về cơ bản, hai yếu tố quyết định ảnh hưởng của đột biến xóa: nơi nó xảy ra và bao nhiêu nucleotide bị xóa. Nói chung, một cặp bazơ đơn lẻ sẽ thay đổi toàn bộ gen. Nó dẫn đến một đột biến dịch chuyển khung làm thay đổi tất cả các codon bộ ba ban đầu tạo ra một gen hoàn toàn không có chức năng. Việc loại bỏ ba hoặc nhiều nucleotide khỏi một gen có thể dẫn đến một trình tự axit amin khác, tạo ra các khiếm khuyết về chức năng trong protein cuối cùng. Một số bệnh di truyền do đột biến mất đoạn là vô sinh nam, loạn dưỡng cơ Duchenne, xơ nang, hội chứng Cri du chat và teo cơ tủy sống.
Sự tương đồng giữa các đột biến chèn và xóa là gì?
- Đột biến có thể xảy ra bằng cách thay thế, chèn hoặc xóa.
- Cả ba dạng đột biến này có thể vô hại hoặc có hại.
- Cả ba loại đều thay đổi trình tự nucleotide ban đầu.
- Chúng có thể gây ra các bệnh di truyền.
Sự khác biệt giữa Đột biến Chèn và Xóa là gì?
Đột biến thay thế là đột biến trong đó một cặp bazơ được thay thế bằng một cặp bazơ khác. Đột biến chèn là đột biến trong đó một hoặc nhiều nucleotide được thêm vào trình tự DNA. Đột biến xóa là đột biến trong đó một hoặc nhiều nucleotit bị loại bỏ khỏi trình tự DNA. Vì vậy, đây là sự khác biệt chính giữa đột biến chèn thay thế và đột biến xóa. Hơn nữa, một cặp bazơ được trao đổi trong một đột biến thay thế. Nhưng, trao đổi cặp bazơ không xảy ra đột biến chèn hoặc đột biến mất đoạn. Bên cạnh đó, các đột biến thay thế, nói chung, không gây ra đột biến dịch chuyển khung, trong khi cả đột biến chèn và đột biến xóa đều gây ra đột biến dịch chuyển khung.
Dưới đây là tóm tắt về sự khác biệt giữa đột biến chèn thay thế và đột biến xóa ở dạng bảng để so sánh song song.
Tóm tắt - Thay thế so với Chèn và Đột biến Xóa
Đột biến thay thế, bổ sung và đột biến mất đoạn là ba dạng đột biến. Một cặp bazơ duy nhất được thay thế bằng một cặp bazơ khác trong đột biến thay thế. Chúng có thể im lặng, sai sót hoặc đột biến vô nghĩa. Tuy nhiên, một hoặc nhiều cặp bazơ được thêm vào trình tự DNA trong các đột biến chèn. Trong khi đó, một hoặc nhiều cặp bazơ bị loại bỏ khỏi trình tự DNA trong đột biến mất đoạn. Do đó, đây là sự khác biệt chính giữa đột biến chèn thay thế và đột biến xóa.
