Sự khác biệt chính - Thiệt hại DNA và Đột biến
DNA mang thông tin di truyền của từng tế bào. Nó được lưu trữ với thông tin di truyền được cho là được truyền từ thế hệ này sang thế hệ tiếp theo. Thông tin di truyền được ẩn trong các phân tử DNA dưới dạng trình tự nucleotide chính xác. Có hàng tỷ nucleotide, và chúng được sắp xếp thành các nhóm được gọi là gen. Các gen được mã hóa với các hướng dẫn để tạo ra tất cả các protein và các vật liệu khác cần thiết cho sự tăng trưởng, phát triển và trao đổi chất của sinh vật. Số lượng và thứ tự chính xác của các nucleotide trong DNA quyết định tính chất của mỗi sinh vật. Do đó, việc duy trì tính toàn vẹn và ổn định của DNA là rất quan trọng cho sự sống. Tuy nhiên, DNA liên tục bị thay đổi do các yếu tố khác nhau bao gồm nguồn gốc bên trong và môi trường. Các tổn thương và đột biến DNA là những thay đổi xảy ra trong DNA. Tổn thương DNA được hiểu là sự đứt gãy hoặc thay đổi cấu trúc vật lý hoặc hóa học của DNA. Đột biến được định nghĩa là những thay đổi cơ bản trong chuỗi DNA. Sự khác biệt chính giữa tổn thương DNA và đột biến là các tổn thương DNA có thể được sửa chữa một cách chính xác bằng các enzym trong khi các đột biến không thể được nhận biết và sửa chữa bởi các enzym.
Thiệt hại DNA là gì?
Tổn thương DNA là sự bất thường về cấu trúc vật lý và / hoặc hóa học của DNA. Do DNA bị tổn thương, cấu trúc của nó lệch khỏi cấu trúc bình thường. Sự phá hủy DNA chủ yếu xảy ra trong quá trình sao chép DNA. Thêm một nucleotide sai trong quá trình sao chép xảy ra cứ 10 cặp base8. Tuy nhiên, 99% lỗi được sửa trong quá trình hoạt động hiệu đính của enzym DNA polymerase.1% còn lại sẽ không được sửa chữa và sẽ được chuyển sang thế hệ sau dưới dạng đột biến.
Tổn thương DNA có thể xảy ra do việc đưa các base không hợp pháp vào trong quá trình sao chép, khử amin hoặc sửa đổi các base khác, mất base từ xương sống DNA dẫn đến các vị trí abasic, đứt sợi đơn, đứt sợi đôi, hình thành pyrimidine dimers, liên kết chéo trong và giữa các tiểu bang, v.v. Những tổn thương DNA này được sửa chữa liên tục bằng một số cơ chế sửa chữa DNA trong tế bào. Chúng bao gồm sửa chữa cắt bỏ cơ sở, sửa chữa cắt bỏ nucleotide, sửa chữa không phù hợp, nối đầu tương đồng hoặc nối kết cuối không tương đồng, v.v.
Có một số lý do dẫn đến tổn thương DNA. Lỗi sao chép DNA dẫn đến tổn thương DNA. DNA có thể bị hư hỏng do tiếp xúc với tia UV, hóa chất độc hại, bức xạ ion hóa, tia X, thuốc chống khối u và các sản phẩm phụ có hại của tế bào (gốc oxy, chất alkyl hóa).
Hình 01: Tổn thương DNA do Bức xạ UV
Đột biến là gì?
Đột biến là sự thay đổi trình tự cơ sở của DNA. Enzyme không nhận ra lỗi DNA khi chúng xảy ra ở cả hai sợi. Nếu sự thay đổi bazơ xảy ra ở cả hai sợi dưới dạng đột biến, chúng không thể được sửa chữa bởi các enzym. Do đó, các đột biến được truyền đến các bộ gen đang nhân đôi và truyền cho các thế hệ kế tiếp, tạo ra các kiểu hình khác nhau. Các gen bị đột biến dẫn đến các trình tự axit amin khác nhau tạo ra các sản phẩm protein sai.
Đột biến có thể được tạo ra do các nguồn nội sinh hoặc ngoại sinh như lỗi cơ chế sửa chữa, lỗi trong quá trình tái tổ hợp và sao chép DNA, stress oxy hóa, hóa chất độc hại, tia X, tia UV … Trong quá trình sao chép, đột biến xảy ra với tốc độ của một đột biến trong mỗi 10 tỷ cặp bazơ được sao chép.
Kết quả của các đột biến có thể tích cực (có lợi), tiêu cực (bất lợi) và trung tính. Đột biến có nhiều loại khác nhau như đột biến điểm, đột biến lệch khung, đột biến sai lệch, đột biến thầm lặng và đột biến vô nghĩa.
Hình 02: Đột biến bởi UV
Sự khác biệt giữa Thiệt hại DNA và Đột biến là gì?
Thiệt hại DNA và Đột biến |
|
| Hư hỏng DNA là bất kỳ thay đổi nào như đứt gãy hoặc thay đổi dẫn đến sự sai lệch so với cấu trúc xoắn kép thông thường. | Đột biến là một tổn thương DNA di truyền có thể gây ra sự biến đổi kiểu gen. |
| Khả năng sửa chữa | |
| tổn thương DNA có thể được sửa chữa một cách chính xác bằng các enzym. | Sự đột biến không thể được sửa chữa bởi các enzym. |
| Hệ số di truyền | |
| Vì các hư hỏng được sửa chữa bởi các enzym, chúng không được truyền cho các thế hệ kế tiếp | Chúng được truyền cho các thế hệ khuất phục. |
| Trong quá trình sao chép | |
| Tổn thương DNA chủ yếu xảy ra trong quá trình sao chép trong một sợi mới tổng hợp. | Đột biến chủ yếu xảy ra trong quá trình sao chép khi chọn sai mẫu và cả hai sợi đều được sửa đổi. |
Tóm tắt - Thiệt hại DNA và Đột biến
Hư hỏng và đột biến DNA là hai loại lỗi xảy ra trong cấu trúc DNA. Tổn thương DNA là bất kỳ sửa đổi nào trong cấu trúc hóa học hoặc vật lý của DNA, biến nó thành một phân tử DNA bị thay đổi so với phân tử DNA ban đầu. Những thay đổi này nhanh chóng được các enzym lần ra và sửa chữa trước khi chuyển thành một thay đổi di truyền được gọi là đột biến. Đột biến là một sự thay đổi di truyền trong trình tự cơ sở của DNA. Thông thường chúng không được các enzym nhận biết và phải sửa chữa. Đột biến dẫn đến các sản phẩm protein không mong muốn và các kiểu hình khác nhau. Đây là sự khác biệt giữa tổn thương DNA và đột biến.
