Sự khác biệt cơ bản giữa đột biến chuỗi DNA và sửa đổi biểu sinh là trong quá trình đột biến chuỗi DNA, những thay đổi xảy ra trong chuỗi DNA ban đầu trong khi trong quá trình sửa đổi biểu sinh, những thay đổi không xảy ra trong chuỗi DNA ban đầu.
Bộ gen đại diện cho thông tin di truyền tổng thể của một sinh vật dưới dạng chuỗi DNA hoặc gen chính xác. Một gen cụ thể chứa một mã di truyền cụ thể để tạo ra một loại protein cụ thể. Do đó, gen được biểu hiện qua hai quá trình: phiên mã và dịch mã. Tuy nhiên, do nhiều lý do khác nhau, những thay đổi xảy ra trong trình tự DNA của các gen. Chúng tôi gọi những loại thay đổi này là đột biến trình tự nucleotide. Đôi khi, ngay cả khi không thay đổi trình tự DNA ban đầu của gen, sự biểu hiện gen cũng thay đổi và tạo ra các kiểu hình khác nhau. Chúng tôi gọi những trường hợp này là những sửa đổi biểu sinh.
Đột biến trình tự DNA là gì?
Đột biến là những thay đổi xảy ra trong trình tự nucleotit của ADN. Khi một đột biến xảy ra, nó làm thay đổi trật tự nucleotide chính xác của chuỗi DNA. Kết quả là, thông tin di truyền thay đổi trong một trình tự cụ thể. Một sự thay đổi nucleotide đơn lẻ có thể tạo ra ảnh hưởng có hại đối với một sinh vật; ví dụ, rối loạn di truyền. Tuy nhiên, đôi khi, nó không gây ra mối đe dọa. Nếu đột biến xảy ra ở vùng exon của gen, nó có thể tạo ra một protein sai. Hơn nữa, đột biến dòng mầm dẫn đến rối loạn di truyền khi chúng truyền sang thế hệ tiếp theo kể từ khi chúng xuất hiện trong các tế bào sinh dục như tinh trùng và trứng. Tuy nhiên, hầu hết các đột biến khác không thể biểu hiện được.
Hình 01: Đột biến trình tự DNA
Đột biến chuỗi DNA xảy ra do tiếp xúc với hóa chất mạnh và chất gây ung thư, tia UV, lỗi trong quá trình sao chép DNA, tiếp xúc với bức xạ, v.v. Ngoài ra, một số đột biến là tự phát. Đột biến có thể là đột biến điểm hoặc đột biến nhiễm sắc thể. Những thay đổi nucleotide đơn hoặc đột biến điểm xảy ra do sự chèn, mất đoạn và thay thế. Mặt khác, đột biến gây biến đổi cấu trúc của nhiễm sắc thể xảy ra do sự nhân đôi gen, mất đoạn nhiễm sắc thể, sắp xếp lại nhiễm sắc thể, …
Sửa đổi Biểu sinh là gì?
Di truyền học là nghiên cứu về những thay đổi di truyền của biểu hiện gen mà không làm thay đổi trình tự DNA ban đầu. Do đó, kiểu hình bị thay đổi mà không làm thay đổi kiểu gen trong di truyền biểu sinh. Điều này cho thấy rõ ràng rằng có một số yếu tố kiểm soát sự biểu hiện gen và kiểu hình ngoài trình tự DNA của chúng. Đây là những sửa đổi biểu sinh. Những biến đổi biểu sinh này đóng một vai trò quan trọng trong việc điều hòa và biểu hiện gen và chúng đóng một vai trò quan trọng trong các quá trình tế bào như biệt hóa, phát triển và hình thành khối u.
Hình 02: Các Biến đổi Biểu sinh
Một số sửa đổi biểu sinh là methyl hóa DNA, sửa đổi histone và làm im lặng di truyền qua trung gian microRNA. Trong quá trình metyl hóa ADN, xảy ra việc bổ sung nhóm metyl hoặc hydroxymetyl vào các bazơ của trình tự ADN. Histone là protein tạo nên sợi nhiễm sắc. Những thay đổi của histone dẫn đến những thay đổi cấu trúc trong chất nhiễm sắc và những thay đổi trong biểu hiện gen. Điểm đặc biệt của các sửa đổi biểu sinh là nó ảnh hưởng đến sự biểu hiện gen mà không làm tổn hại đến trình tự DNA của gen. Tuy nhiên, các sửa đổi biểu sinh có thể đảo ngược.
Điểm giống nhau giữa Đột biến trình tự DNA và Chỉnh sửa biểu sinh là gì?
- Đột biến trình tự DNA và sửa đổi biểu sinh có liên quan đến gen.
- Cả hai đều có thể thay đổi kiểu hình.
- Chúng gây ra những thay đổi di truyền trong sinh vật.
Sự khác biệt giữa Đột biến trình tự DNA và Chỉnh sửa biểu sinh là gì?
Đột biến trình tự DNA là những thay đổi vĩnh viễn xảy ra trong trình tự DNA của bộ gen. Mặt khác, các biến đổi biểu sinh là những thay đổi di truyền về bản chất hóa học và vật lý của chất nhiễm sắc có thể làm thay đổi sự biểu hiện của gen. Đây là điểm khác biệt chính giữa đột biến chuỗi DNA và biến đổi biểu sinh. Hơn nữa, đột biến chuỗi DNA có thể di truyền cũng như không di truyền. Mặt khác, các sửa đổi biểu sinh là những thay đổi có tính di truyền. Đây cũng là sự khác biệt đáng kể giữa đột biến chuỗi DNA và sửa đổi biểu sinh.
Hơn nữa, đột biến chuỗi DNA gây ra những thay đổi trong thông tin di truyền trong khi những sửa đổi biểu sinh không gây ra những thay đổi trong thông tin di truyền. Quan trọng hơn, đột biến trình tự DNA làm thay đổi trình tự nucleotide ban đầu của DNA trong khi các sửa đổi biểu sinh không làm thay đổi trình tự DNA ban đầu của gen. Đây là một điểm khác biệt khác giữa đột biến chuỗi DNA và biến đổi biểu sinh. Hơn nữa, có ba dạng đột biến trình tự DNA chính là đột biến điểm, đột biến lệch khung và đột biến nhiễm sắc thể. Mặt khác, có ba loại biến đổi biểu sinh là methyl hóa DNA, sửa đổi histone và im lặng di truyền qua trung gian microRNA.
Đồ họa thông tin dưới đây về sự khác biệt giữa đột biến trình tự DNA và sửa đổi biểu sinh lập bảng tổng hợp tất cả sự khác biệt một cách tương đối.
Tóm tắt - Đột biến trình tự DNA và Chỉnh sửa biểu sinh
Đột biến trình tự DNA và sửa đổi biểu sinh là hai loại thay đổi xảy ra trong gen. Trong các đột biến trình tự DNA, trình tự nucleotide chính xác thay đổi vĩnh viễn trong khi trong các sửa đổi biểu sinh, trình tự DNA ban đầu không thay đổi. Tuy nhiên, những thay đổi biểu sinh gây ra những thay đổi trong biểu hiện gen, do đó tạo ra những thay đổi trong kiểu hình. Hơn nữa, các sửa đổi biểu sinh có thể đảo ngược, không giống như đột biến chuỗi DNA. Ngoài ra, tất cả các biến đổi biểu sinh đều có thể di truyền, không giống như đột biến chuỗi DNA. Đây là tóm tắt về sự khác biệt giữa đột biến trình tự DNA và sửa đổi biểu sinh.
