Nøkkelforskjellen mellom DNA-sekvensmutasjoner og epigenetiske modifikasjoner er at under DNA-sekvensmutasjoner skjer det endringer i de opprinnelige DNA-sekvensene, mens det under epigenetiske modifikasjoner ikke skjer endringer i de opprinnelige DNA-sekvensene.
Genomet representerer den generelle genetiske informasjonen til en organisme i form av presise DNA-sekvenser eller gener. Et bestemt gen inneholder en bestemt genetisk kode for å produsere et spesifikt protein. Derfor uttrykkes gener via to prosesser: transkripsjon og translasjon. Men på grunn av ulike årsaker skjer det endringer i DNA-sekvensene til genene. Vi kaller denne typen endringer i nukleotidsekvenser mutasjoner. Noen ganger, selv uten å endre de opprinnelige DNA-sekvensene til genene, endres genuttrykk og produserer forskjellige fenotyper. Vi kaller disse tilfellene epigenetiske modifikasjoner.
Hva er DNA-sekvensmutasjoner?
Mutasjoner er endringene som skjer i nukleotidsekvensene til DNA. Når en mutasjon oppstår, endrer den den nøyaktige nukleotidrekkefølgen til DNA-sekvensen. Som et resultat endres genetisk informasjon innenfor en bestemt sekvens. En enkelt nukleotidendring kan skape en skadelig effekt på en organisme; for eksempel genetiske lidelser. Noen ganger utgjør det imidlertid ikke en trussel. Hvis mutasjonen skjer i en eksonregion av et gen, kan det resultere i feil protein. Videre resulterer kimlinjemutasjoner i genetiske lidelser når de går over til neste generasjon siden de forekommer i kjønnsceller som sædceller og egg. Imidlertid er de fleste andre mutasjoner ikke-arvelige.
Figur 01: DNA-sekvensmutasjoner
DNA-sekvensmutasjoner skjer som følge av eksponering for sterke kjemikalier og kreftfremkallende stoffer, UV-lys, feil i DNA-replikasjonsprosessen, eksponering for stråling osv. Utenom det er noen mutasjoner spontane. Mutasjoner kan være punktmutasjoner eller kromosomale mutasjoner. Enkeltnukleotidendringer eller punktmutasjoner skjer på grunn av innsettinger, slettinger og substitusjoner. På den annen side skjer mutasjoner som forårsaker strukturelle endringer av kromosomer på grunn av genduplikasjoner, slettinger av kromosomale deler, kromosomale omorganiseringer osv.
Hva er epigenetiske modifikasjoner?
Epigenetics er studiet av arvelige endringer i genuttrykket uten å endre den opprinnelige DNA-sekvensen. Derfor endres fenotyper uten å endre genotypene i epigenetikk. Dette forteller tydelig at det er visse faktorer som styrer genuttrykk og fenotyper i tillegg til deres DNA-sekvenser. Dette er de epigenetiske modifikasjonene. Disse epigenetiske modifikasjonene spiller en viktig rolle i genuttrykk og regulering, og de spiller en viktig rolle i cellulære prosesser som differensiering, utvikling og tumorigenese.
Figur 02: Epigenetiske modifikasjoner
Noen epigenetiske modifikasjoner er DNA-metylering, histonmodifikasjon og mikroRNA-mediert genetisk lyddemping. Under DNA-metylering skjer tilsetning av metyl- eller hydroksymetylgruppe til baser av DNA-sekvensen. Histoner er proteiner som lager kromatinfibre. Modifikasjoner av histon fører til strukturelle endringer i kromatin og endringer i genuttrykket. Spesialiteten til de epigenetiske modifikasjonene er at de påvirker genuttrykket uten å skade DNA-sekvensen til genet. Epigenetiske modifikasjoner er imidlertid reversible.
Hva er likhetene mellom DNA-sekvensmutasjoner og epigenetiske modifikasjoner?
- DNA-sekvensmutasjoner og epigenetiske modifikasjoner er relatert til gener.
- Begge kan endre fenotypen.
- De forårsaker arvelige endringer i organismer.
Hva er forskjellen mellom DNA-sekvensmutasjoner og epigenetiske modifikasjoner?
DNA-sekvensmutasjoner er de permanente endringene som skjer i DNA-sekvensene til genomet. På den annen side er epigenetiske modifikasjoner de arvelige endringene av kjemisk og fysisk natur av kromatinet som kan endre genuttrykk. Dette er nøkkelforskjellen mellom DNA-sekvensmutasjoner og epigenetiske modifikasjoner. Videre kan DNA-sekvensmutasjoner være arvelig så vel som ikke-arvet. På den annen side er epigenetiske modifikasjoner arvelige endringer. Dette er også en betydelig forskjell mellom DNA-sekvensmutasjoner og epigenetiske modifikasjoner.
Dessuten forårsaker DNA-sekvensmutasjoner endringer i genetisk informasjon mens epigenetiske modifikasjoner ikke forårsaker endringer i den genetiske informasjonen. Enda viktigere, DNA-sekvensmutasjoner endrer den opprinnelige nukleotidsekvensen til DNA mens epigenetiske modifikasjoner ikke endrer den opprinnelige DNA-sekvensen til genet. Dette er en annen forskjell mellom DNA-sekvensmutasjoner og epigenetiske modifikasjoner. Videre er det tre hovedtyper av DNA-sekvensmutasjoner som punktmutasjoner, rammeskiftmutasjoner og kromosomale mutasjoner. På den annen side er det tre typer epigenetiske modifikasjoner som DNA-metylering, histonmodifikasjon og mikroRNA-mediert genetisk lyddemping.
Infografikk nedenfor om forskjellen mellom DNA-sekvensmutasjoner og epigenetiske modifikasjoner tabellerer alle forskjellene sammenlignet.
Sammendrag – DNA-sekvensmutasjoner vs epigenetiske modifikasjoner
DNA-sekvensmutasjoner og epigenetiske modifikasjoner er to typer endringer som skjer i gener. I DNA-sekvensmutasjoner endres den nøyaktige nukleotidsekvensen permanent, mens i epigenetiske modifikasjoner endres ikke den opprinnelige DNA-sekvensen. Imidlertid forårsaker epigenetiske modifikasjoner endringer i genuttrykk, og skaper derved endringer i fenotypene. Videre er epigenetiske modifikasjoner reversible, i motsetning til DNA-sekvensmutasjoner. I tillegg er alle epigenetiske modifikasjoner arvelige, i motsetning til DNA-sekvensmutasjoner. Dette er et sammendrag av forskjellen mellom DNA-sekvensmutasjoner og epigenetiske modifikasjoner.
