Der Hauptunterschied zwischen DNA-Sequenzmutationen und epigenetischen Modifikationen besteht darin, dass bei DNA-Sequenzmutationen Änderungen in den ursprünglichen DNA-Sequenzen auftreten, während bei epigenetischen Modifikationen keine Änderungen in den ursprünglichen DNA-Sequenzen auftreten.
Das Genom repräsentiert die gesamte genetische Information eines Organismus in Form von präzisen DNA-Sequenzen oder Genen. Ein bestimmtes Gen enthält einen bestimmten genetischen Code, um ein bestimmtes Protein zu produzieren. Daher werden Gene über zwei Prozesse exprimiert: Transkription und Translation. Aus verschiedenen Gründen treten jedoch Änderungen in den DNA-Sequenzen der Gene auf. Wir nennen diese Art von Veränderungen in Nukleotidsequenzen Mutationen. Manchmal ändert sich die Genexpression sogar ohne Änderung der ursprünglichen DNA-Sequenzen der Gene und erzeugt unterschiedliche Phänotypen. Wir nennen diese Fälle epigenetische Modifikationen.
Was sind DNA-Sequenzmutationen?
Mutationen sind die Veränderungen, die in den Nukleotidsequenzen der DNA auftreten. Wenn eine Mutation auftritt, ändert sie die genaue Nukleotidreihenfolge der DNA-Sequenz. Dadurch verändert sich die genetische Information innerhalb einer bestimmten Sequenz. Eine einzelne Nukleotidänderung kann eine schädliche Wirkung auf einen Organismus haben; zum Beispiel genetische Störungen. Manchmal stellt es jedoch keine Bedrohung dar. Wenn die Mutation in einer Exon-Region eines Gens auftritt, kann dies zu einem falschen Protein führen. Darüber hinaus führen Keimbahnmutationen zu genetischen Störungen, wenn sie auf die nächste Generation übertragen werden, da sie in Geschlechtszellen wie Spermien und Eizellen vorkommen. Die meisten anderen Mutationen sind jedoch nicht vererbbar.
Abbildung 01: DNA-Sequenzmutationen
DNA-Sequenz-Mutationen treten auf, wenn sie starken Chemikalien und Karzinogenen, UV-Licht, Fehlern im DNA-Replikationsprozess, Strahlungen usw. ausgesetzt werden. Abgesehen davon sind einige Mutationen spontan. Mutationen können Punktmutationen oder chromosomale Mutationen sein. Einzelne Nukleotidänderungen oder Punktmutationen treten aufgrund von Insertionen, Deletionen und Substitutionen auf. Andererseits treten Mutationen, die strukturelle Veränderungen der Chromosomen verursachen, aufgrund von Genduplikationen, Deletionen von Chromosomenteilen, Chromosomenumlagerungen usw. auf.
Was sind epigenetische Modifikationen?
Epigenetik ist die Lehre von vererbbaren Veränderungen der Genexpression, ohne die ursprüngliche DNA-Sequenz zu verändern. Daher werden Phänotypen verändert, ohne die Genotypen in der Epigenetik zu verändern. Dies zeigt deutlich, dass es bestimmte Faktoren gibt, die Genexpressionen und Phänotypen zusätzlich zu ihren DNA-Sequenzen kontrollieren. Dies sind die epigenetischen Modifikationen. Diese epigenetischen Modifikationen spielen eine wichtige Rolle bei der Genexpression und -regulation und spielen eine wichtige Rolle bei zellulären Prozessen wie Differenzierung, Entwicklung und Tumorgenese.
Abbildung 02: Epigenetische Modifikationen
Einige epigenetische Modifikationen sind DNA-Methylierung, Histonmodifikation und mikroRNA-vermittelte genetische Stummsch altung. Während der DNA-Methylierung erfolgt die Addition von Methyl- oder Hydroxymethylgruppen an Basen der DNA-Sequenz. Histone sind Proteine, die Chromatinfasern bilden. Modifikationen von Histon führen zu strukturellen Veränderungen im Chromatin und zu Veränderungen in der Genexpression. Die Besonderheit der epigenetischen Modifikation besteht darin, dass sie die Genexpression beeinflusst, ohne die DNA-Sequenz des Gens zu schädigen. Epigenetische Modifikationen sind jedoch reversibel.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen DNA-Sequenzmutationen und epigenetischen Modifikationen?
- DNA-Sequenzmutationen und epigenetische Modifikationen hängen mit Genen zusammen.
- Beide können den Phänotyp verändern.
- Sie verursachen vererbbare Veränderungen in Organismen.
Was ist der Unterschied zwischen DNA-Sequenzmutationen und epigenetischen Modifikationen?
DNA-Sequenzmutationen sind die dauerhaften Veränderungen, die in den DNA-Sequenzen des Genoms auftreten. Auf der anderen Seite sind epigenetische Modifikationen die vererbbaren Veränderungen der chemischen und physikalischen Natur des Chromatins, die die Genexpression verändern können. Dies ist der Hauptunterschied zwischen DNA-Sequenzmutationen und epigenetischen Modifikationen. Darüber hinaus können DNA-Sequenzmutationen sowohl vererbt als auch nicht vererbt werden. Auf der anderen Seite sind epigenetische Modifikationen vererbbare Veränderungen. Dies ist auch ein signifikanter Unterschied zwischen DNA-Sequenzmutationen und epigenetischen Modifikationen.
Außerdem verursachen DNA-Sequenzmutationen Veränderungen in der genetischen Information, während epigenetische Modifikationen keine Veränderungen in der genetischen Information verursachen. Noch wichtiger ist, dass DNA-Sequenzmutationen die ursprüngliche Nukleotidsequenz der DNA verändern, während epigenetische Modifikationen die ursprüngliche DNA-Sequenz des Gens nicht verändern. Dies ist ein weiterer Unterschied zwischen DNA-Sequenzmutationen und epigenetischen Modifikationen. Darüber hinaus gibt es drei Haupttypen von DNA-Sequenzmutationen als Punktmutationen, Frameshift-Mutationen und Chromosomenmutationen. Auf der anderen Seite gibt es drei Arten epigenetischer Modifikationen wie DNA-Methylierung, Histonmodifikation und mikroRNA-vermittelte genetische Stummsch altung.
Die folgende Infografik zum Unterschied zwischen DNA-Sequenzmutationen und epigenetischen Modifikationen listet alle Unterschiede im Vergleich auf.
Zusammenfassung – DNA-Sequenzmutationen vs. epigenetische Modifikationen
DNA-Sequenzmutationen und epigenetische Modifikationen sind zwei Arten von Veränderungen, die in Genen auftreten. Bei DNA-Sequenzmutationen ändert sich die genaue Nukleotidsequenz dauerhaft, während sich bei epigenetischen Modifikationen die ursprüngliche DNA-Sequenz nicht ändert. Epigenetische Modifikationen führen jedoch zu Veränderungen in der Genexpression und damit zu Veränderungen in den Phänotypen. Darüber hinaus sind epigenetische Modifikationen im Gegensatz zu DNA-Sequenzmutationen reversibel. Darüber hinaus sind alle epigenetischen Modifikationen im Gegensatz zu DNA-Sequenzmutationen vererbbar. Dies ist eine Zusammenfassung des Unterschieds zwischen DNA-Sequenzmutationen und epigenetischen Modifikationen.
