Đột biến và Tái tổ hợp
Quy mô thay đổi xảy ra trong bộ gen do đột biến và tái tổ hợp là sự khác biệt chính giữa hai quá trình này. Đột biến và tái tổ hợp là hai quá trình thay đổi bộ gen theo thời gian. Mặc dù cả hai quá trình này không liên quan đến nhau, nhưng chúng định hình bộ gen liên tục. Hầu hết những thay đổi này không được truyền cho thế hệ tiếp theo, nhưng một số thay đổi sẽ có tác động cao đến thế hệ con cháu bằng cách quyết định số phận của loài. Những thay đổi xảy ra với DNA trong tế bào soma thường không di truyền trong khi những thay đổi xảy ra với DNA trong tế bào mầm có thể được di truyền. Ngoài ra, nếu sự thay đổi này là phá hoại, thì có thể gây hại đáng kể cho tế bào, cơ quan, sinh vật hoặc thậm chí cho cả loài. Nếu đó là một thay đổi mang tính xây dựng, thì cuối cùng nó có thể mang lại lợi ích cho loài.
Đột biến là gì?
Đột biến được định nghĩa là sự thay đổi quy mô nhỏ trong trình tự nucleotide của bộ gen và những thay đổi không được sửa chữa bằng cách sửa chữa các enzym. Các đột biến này có thể là biến đổi cơ sở đơn lẻ (đột biến điểm), chèn hoặc xóa quy mô nhỏ. Tác nhân gây đột biến được gọi là đột biến. Hầu hết các đột biến phổ biến là sao chép sai lầm, hóa chất và bức xạ. Hóa chất và bức xạ làm thay đổi cấu trúc của nucleotide và nếu sự thay đổi đó không được sửa chữa thì đột biến sẽ vĩnh viễn.
Có một số enzyme sửa chữa những đột biến này của DNA, chẳng hạn như methyl guanine, methyl transferase và DNA polymerase III. Các enzym này sẽ quét các lỗi và hư hỏng trước khi bắt đầu phân chia tế bào (trước sao chép) và sau quá trình phân chia tế bào (sau sao chép).
Đột biến trong vùng mã hóa (tức là các vùng của DNA nơi lưu trữ trình tự dịch mã của protein) có thể gây hại cho tế bào, cơ quan hoặc sinh vật (đột biến điểm ở cơ sở thứ ba của codon thường không gây ra bất kỳ tác hại - đột biến thầm lặng).
Vd: - thiếu máu hồng cầu hình liềm là bệnh do đột biến điểm.
Đột biến trong DNA không mã hóa ít có khả năng gây ra bất kỳ tác hại nào mặc dù nếu nó được di truyền, nó có thể gây hại nếu đột biến gây ra sự kích hoạt các gen im lặng.
Đột biến chèn hoặc xóa được biết là làm thay đổi khung đọc (đột biến chuyển khung) dẫn đến tổng hợp protein bị lỗi gây ra các bệnh chết người ở người.
Mặc dù hầu hết các đột biến đều có hại, nhưng vẫn có một số đột biến có lợi. Ví dụ, hầu hết người châu Âu có khả năng chống lại sự lây nhiễm HIV do một đột biến điểm xảy ra trong quá trình tiến hóa.
Tái tổ hợp là gì?
Tái tổ hợp là quá trình thay đổi quy mô lớn trong trình tự nucleotide của bộ gen và thường không được sửa chữa bởi các cơ chế sửa chữa tổn thương DNA. Có hai kiểu tái tổ hợp, tái tổ hợp chéo và tái tổ hợp không bắt chéo. Tái tổ hợp chéo là kết quả của sự trao đổi các đoạn DNA của các nhiễm sắc thể tương đồng bằng cách hình thành một tiếp giáp nghỉ kép. Tái tổ hợp không bắt chéo xảy ra bằng cách ủ sợi phụ thuộc tổng hợp, nơi không xảy ra trao đổi vật chất di truyền giữa các nhiễm sắc thể. Thay vào đó, trình tự của một nhiễm sắc thể được sao chép và chèn vào khoảng trống trong nhiễm sắc thể kia và trình tự của nhiễm sắc thể mẫu vẫn nguyên vẹn.
Nói chung, sự tái tổ hợp có thể xảy ra trong nhiễm sắc thể giữa hai nhiễm sắc thể chị em (chuyển vị).
Trong quá trình meiosis ở tế bào mầm, tái tổ hợp là một quá trình thường được quan sát thấy giữa các nhiễm sắc thể không tương đồng. Trong tế bào xôma, sự tái tổ hợp xảy ra giữa các nhiễm sắc thể tương đồng.
Tái tổ hợp là điều cần thiết trong quá trình sản xuất tế bào B. Ngoài ra, có một số hệ thống sửa chữa liên quan đến tái tổ hợp.
Sự khác biệt giữa Đột biến và Tái tổ hợp là gì?
Cả đột biến và tái tổ hợp đều là quá trình làm thay đổi trình tự nucleotit của bộ gen. Cả hai quá trình đều gây ra các khuyết tật trong tế bào, cơ quan và sinh vật và có thể gây chết người. Cả hai quá trình đều có lợi cho sinh vật cũng như cho các loài. Ngoài ra, cả hai quá trình đều là những quá trình thiết yếu trong quá trình tiến hóa. Tuy nhiên, cũng có một số khác biệt giữa hai quy trình. Hãy xem chúng.
Định nghĩa về Tái tổ hợp và Đột biến:
• Đột biến là một quá trình thay đổi trình tự nucleotide của bộ gen ở quy mô nhỏ và những thay đổi này không được sửa chữa bằng cách sửa chữa các enzym.
• Tái tổ hợp là quá trình chính làm thay đổi trình tự nucleotide của bộ gen trên quy mô lớn và những thay đổi này thường không được sửa chữa bởi các cơ chế sửa chữa tổn thương DNA.
Loại:
• Đột biến - đột biến điểm và đột biến lệch khung
• Tái tổ hợp - tái tổ hợp chéo và tái tổ hợp không bắt chéo
Nguyên nhân:
• Đột biến - Tác nhân của đột biến bao gồm sao chép sai lầm, hóa chất và bức xạ.
• Tái tổ hợp - Tái tổ hợp là một cơ chế được kiểm soát bởi enzyme.
Vị trí:
• Đột biến có thể xảy ra ở những vị trí ngẫu nhiên của bộ gen.
• Sự kết hợp thường là vị trí cụ thể.
Sửa chữa:
• Sự đột biến có thể được sửa chữa bởi các hệ thống sửa chữa trong ô.
• Tái tổ hợp đôi khi là một quá trình sửa chữa.
Sự xuất hiện:
• Đột biến có thể xảy ra bất cứ lúc nào.
• Sự tái tổ hợp xảy ra trong quá trình phân chia tế bào.
Sao chép gen:
• Đột biến không sao chép gen.
• Tái tổ hợp có thể sao chép các gen trong bộ gen.
