Nøkkelforskjell – tilfeldig mutagenese vs nettstedsrettet mutagenese
Mutagenese er prosessen der mutasjoner med vilje introduseres til celler eller gener som vil resultere i genmodifiserte gener eller organismer. Mutagenese gjøres for det meste for å introdusere gunstige egenskaper til organismer. For tiden brukes mutagenese også i genterapi for å endre gener og til medisinske formål. Mutasjoner kan introduseres på to hovedmåter; Tilfeldig mutagenese og stedsrettet mutagenese. Tilfeldig mutagenese er prosessen med å introdusere mutasjoner tilfeldig. Velg deretter organismene som er mutert ved hjelp av en seleksjonsmetode. Prosessen er helt tilfeldig. Stedsrettet mutagenese er prosessen der mutasjoner introduseres på en stedsspesifikk måte til spesifikke steder i DNA eller til spesifikke nukleotider. Spesifisiteten til stedsrettede mutasjoner er svært høy. Hovedforskjellen mellom tilfeldig og stedsrettet mutagenese er måten mutasjonen introduseres på. Tilfeldig mutagenese introduserer mutasjoner på en tilfeldig måte, mens stedsrettede mutasjoner er spesifikt rettet mot utvalgte steder av genene.
Hva er tilfeldig mutagenese?
Tilfeldig mutagenese refererer til prosessen med å introdusere mutasjoner til organismer på en tilfeldig måte og er derfor uspesifikk. Tilfeldig mutagenese innebærer å eksponere organismen for et mutagen i en periode og velge mutante varianter. Mutagenene kan enten være fysiske mutagener som UV-stråling eller kjemiske mutagener som alkyleringsmidler. Denne metoden er best egnet til å indusere mutasjoner i mikroorganismer, planter og dyr.
Den mikrobielle stammeutviklingsprosessen i antibiotikaproduksjon er basert på tilfeldig mutagenese. De antibiotikaproduserende stammene utsettes for ulike mutagener og deretter testes stammens antibiotikafølsomhet. Derved kan stammene som har utviklet resistens over den opprinnelige stammen utledes.
I plantevevskultur brukes tilfeldig mutagenese for å inkorporere forskjellige karakterer i plantene. Planter blir utsatt for mutagener i callusdannende stadier. I dyrestudier er tilfeldig mutagenese sjelden brukt, selv om alkyleringsmidler har blitt brukt for å indusere mutasjoner via tilfeldig mutagenese.
Ved eksponering av organismer for mutagener, bør man være forsiktig med dosen av mutagenene og perioden for eksponering for mutagenene. Overdoser og eksponeringsperioder kan skade selve organismen. Derfor bør tilfeldig mutagenese gjøres under kontrollerte forhold.
Hva er nettstedsrettet mutagenese?
Site-dirigert mutagenese er en mer spesifikk prosess for å indusere mutasjoner, der baseanaloger ble brukt til å lage punktmutasjoner. Disse baseanalogene er i stand til å indusere overganger fra adenin-tymin til guanin-cytosin. På denne måten induseres mutasjonen og den er kjent som stedsrettet mutagenese og har derfor høy spesifisitet.
Figur 01: Nettstedsrettet mutagenese
I tidlige molekylærbiologiske teknikker ble stedsrettet mutagenese ved bruk av baseanaloger utført ved bruk av aminopurin for AT – GC-overganger og nitrosoguanidin for GC til AT-overganger. Med introduksjonen av Polymerase Chain Reaction (PCR) og konseptet med primere, induseres for tiden stedsrettet mutagenese via mutagene oligonukleotider. Denne metoden tillater innsetting av indels, og peker mutasjoner til det valgte genet eller organismen. Når mutageneseprosedyren er fullført, velges mutantene ved å bruke spesifikke reportere eller markører.
Hva er likhetene mellom tilfeldig mutagenese og stedsrettet mutagenese?
- Både tilfeldig mutagenese og stedsrettet mutageneseteknikker er kunstige metoder for å indusere en mutasjon til en spesifikk organisme.
- Både tilfeldig mutagenese- og stedsrettet mutagenese-teknikker brukes til å produsere gunstige varianter av organismer som har egenskaper som sykdomstoleranse og i genterapi.
- Både tilfeldig mutagenese og stedsrettet mutagenese-teknikker induserer mutasjoner i DNA og endrer DNA.
- Både tilfeldig mutagenese og stedsrettet mutagenese-typer induseres hovedsakelig av fysiske og kjemiske midler.
Hva er forskjellen mellom tilfeldig mutagenese og stedsrettet mutagenese?
Random Mutagenese vs Site Directed Mutagenese |
|
| Tilfeldig mutagenese er prosessen med å introdusere mutasjoner tilfeldig og deretter seleksjon av organismene som er mutert ved hjelp av en seleksjonsmetode. Prosessen er helt tilfeldig. | Sitedirigert mutagenese er prosessen der mutasjoner introduseres på en stedsspesifikk måte til spesifikke steder i DNA eller til spesifikke nukleotider. |
Sammendrag – Tilfeldig mutagenese vs nettstedsrettet mutagenese
Mutasjoner er endringer i DNA-sekvensen til en organisme. Disse skyldes ukjent eksponering av mutagener. Ved mutagenese blir varianter av mikroorganismer, planter og dyrecellekulturer utsatt for mutagener og mutantvarianten velges etter fullført genoverføring. Avhengig av måten mutasjonen frembringes på, kan de enten være tilfeldige mutasjoner eller stedsrettede mutasjoner. Tilfeldig mutagenese er prosessen med å introdusere mutasjoner tilfeldig, mens stedsrettet mutagenese er prosessen der mutasjoner introduseres på en stedsspesifikk måte til spesifikke steder i DNA eller til spesifikke nukleotider. Dette er forskjellen mellom tilfeldig mutagenese og stedsrettet mutagenese.
