Ključna razlika – naključna mutageneza proti mutagenezi, usmerjeni na mesto
Mutageneza je proces, pri katerem se mutacije namenoma vnesejo v celice ali gene, kar bo povzročilo gensko spremenjene gene ali organizme. Mutageneza se večinoma izvaja za vnos koristnih lastnosti v organizme. Trenutno se mutageneza uporablja tudi v genski terapiji za spreminjanje genov in v medicinske namene. Mutacije se lahko vnesejo na dva glavna načina; Naključna mutageneza in na mesto usmerjena mutageneza. Naključna mutageneza je postopek naključnega vnašanja mutacij. Nato z izbirno metodo izberite organizme, ki so mutirani. Postopek je popolnoma naključen. Na mesto usmerjena mutageneza je proces, pri katerem se mutacije uvedejo na določeno mesto na določena mesta v DNK ali na specifične nukleotide. Specifičnost na mesto usmerjenih mutacij je zelo visoka. Ključna razlika med naključno in na mesto usmerjeno mutagenezo je način, na katerega je mutacija uvedena. Naključna mutageneza uvaja mutacije na naključen način, medtem ko so mutacije, usmerjene na mesto, specifično usmerjene na izbrana mesta genov.
Kaj je naključna mutageneza?
Naključna mutageneza se nanaša na proces uvajanja mutacij v organizme na naključen način in je zato nespecifična. Naključna mutageneza vključuje izpostavitev organizma mutagenu za določen čas in izbiro mutantnih sort. Mutageni so lahko fizični mutageni, kot je UV-sevanje, ali kemični mutageni, kot so alkilirajoča sredstva. Ta metoda je najbolj primerna za povzročanje mutacij v mikroorganizmih, rastlinah in živalih.
Proces razvoja mikrobnega seva pri proizvodnji antibiotikov temelji na naključni mutagenezi. Sevi, ki proizvajajo antibiotike, so izpostavljeni različnim mutagenom, nato pa se testira občutljivost seva na antibiotike. Tako je mogoče sklepati na seve, ki so razvili odpornost v primerjavi s prvotnim sevom.
V kulturi rastlinskih tkiv se naključna mutageneza uporablja za vključitev različnih znakov v rastline. Rastline so izpostavljene mutagenom v fazi tvorbe kalusa. V študijah na živalih se naključna mutageneza redko uporablja, čeprav so bila za induciranje mutacij z naključno mutagenezo uporabljena alkilirajoča sredstva.
Pri izpostavljanju organizmov mutagenom je treba paziti na odmerek mutagena in čas izpostavljenosti mutagenom. Preveliki odmerki in obdobja izpostavljenosti lahko poškodujejo organizem sam. Zato je treba naključno mutagenezo izvajati v nadzorovanih pogojih.
Kaj je Site Directed Mutagenesis?
Site usmerjena mutageneza je bolj specifičen proces induciranja mutacij, kjer so bili bazni analogi uporabljeni za ustvarjanje točkastih mutacij. Ti bazni analogi so sposobni inducirati prehode adenin-timin v gvanin-citozin. Na ta način se inducira mutacija, ki je znana kot na mesto usmerjena mutageneza in ima zato visoko specifičnost.
Slika 01: Na mesto usmerjena mutageneza
V zgodnjih tehnikah molekularne biologije je bila na mesto usmerjena mutageneza z uporabo baznih analogov izvedena z uporabo aminopurina za prehode AT – GC in nitrozoguanidina za prehode GC v AT. Z uvedbo verižne reakcije s polimerazo (PCR) in konceptom primerjev se trenutno na mesto usmerjena mutageneza inducira z mutagenimi oligonukleotidi. Ta metoda omogoča vstavljanje indelov in točkovnih mutacij na izbrani gen ali organizem. Po zaključku postopka mutageneze se mutanti izberejo z uporabo specifičnih reporterjev ali markerjev.
Kakšne so podobnosti med naključno mutagenezo in na mesto usmerjeno mutagenezo?
- Tako tehnika naključne mutageneze kot na mestu usmerjene mutageneze sta umetni metodi induciranja mutacije v določenem organizmu.
- Tako tehnike naključne mutageneze kot na mestu usmerjene mutageneze se uporabljajo za proizvodnjo koristnih vrst organizmov, ki imajo značilnosti, kot je toleranca na bolezni, in v genski terapiji.
- Tako tehnika naključne mutageneze kot na mestu usmerjene mutageneze inducirata mutacije v DNK in spremenita DNK.
- Tako vrsto naključne mutageneze kot na mestu usmerjene mutageneze povzročajo predvsem fizikalni in kemični dejavniki.
Kakšna je razlika med naključno mutagenezo in na mesto usmerjeno mutagenezo?
Naključna mutageneza proti mutagenezi, usmerjeni na mesto |
|
| Naključna mutageneza je postopek naključnega uvajanja mutacij in nato selekcije organizmov, ki so mutirani, z uporabo selekcijske metode. Postopek je povsem naključen. | Mesto usmerjena mutageneza je proces, pri katerem se mutacije uvedejo na določeno mesto na določena mesta v DNK ali na specifične nukleotide. |
Povzetek – Naključna mutageneza proti mutagenezi, usmerjeni na mesto
Mutacije so spremembe v zaporedju DNK organizma. Te so posledica neznane izpostavljenosti mutagenom. Pri mutagenezi so sorte mikroorganizmov, rastlinske in živalske celične kulture izpostavljene mutagenom, mutirana sorta pa je izbrana po končanem prenosu genov. Odvisno od načina, na katerega je mutacija nastala, so lahko naključne mutacije ali mutacije, usmerjene na mesto. Naključna mutageneza je postopek naključnega uvajanja mutacij, medtem ko je mutageneza, usmerjena na mesto, proces, pri katerem se mutacije uvedejo na določeno mesto na določena mesta v DNK ali na specifične nukleotide. To je razlika med naključno mutagenezo in mutagenezo, usmerjeno na mesto.
