Perbedaan Utama – Mutasi vs Rekombinasi
DNA berfungsi sebagai materi genetik sebagian besar organisme, menyimpan informasi untuk pertumbuhan, perkembangan, dan reproduksi. Set lengkap DNA suatu organisme disebut sebagai genom . Genom organisme adalah entitas dinamis yang berubah seiring waktu. Mutasi dan rekombinasi adalah dua jenis perubahan yang dapat terjadi pada genom. Mutasi adalah istilah untuk perubahan urutan nukleotida dari wilayah pendek DNA. Di sisi lain, rekombinasi merekonstruksi bagian dari genom. Perbedaan yang menonjol antara mutasi dan rekombinasi adalah mutasi membawa penataan ulang skala kecil dalam genom sedangkan rekombinasi membawa penataan ulang skala besar dalam genom .
Topik bahasan kami tentang:
- Apa itu Mutasi – Pengertian, Jenis, Peran 2. Apa Itu Rekombinasi – Pengertian, Jenis, Peran 3. Apa Persamaan Mutasi dan Rekombinasi – Garis Besar Ciri Umum 4. Apa Perbedaan Mutasi dan Rekombinasi – Perbandingan Perbedaan Kunci
Istilah Kunci: Mutasi Kromosom, DNA, Mutasi Frameshift, Genom, Rekombinasi Homolog, Mutasi Titik, Rekombinasi, Rekombinasi Lokasi Spesifik, Transposisi
Yang perlu anda ketahui tentang Mutasi?
Mutasi adalah istilah untuk perubahan permanen dan diwariskan dalam urutan nukleotida gen atau kromosom. Hal ini dapat timbul karena kesalahan selama replikasi DNA atau efek merusak dari mutagen seperti radiasi dan bahan kimia. Mutasi dapat berupa mutasi titik , yang menggantikan satu nukleotida dengan yang lain, mutasi frameshift, yang memasukkan atau menghapus satu atau beberapa nukleotida, atau mutasi kromosom , yang mengubah segmen kromosom.
Mutasi Titik
Mutasi titik juga dikenal sebagai substitusi karena mereka menggantikan nukleotida. Tiga jenis mutasi titik dapat diidentifikasi berdasarkan pengaruh masing-masing jenis mutasi. Mereka adalah mutasi missense, mutasi nonsense, dan mutasi diam. Dalam mutasi missense , perubahan pasangan basa tunggal dalam urutan nukleotida gen dapat mengubah asam amino tunggal , yang pada akhirnya dapat menghasilkan protein yang berbeda, bukan protein yang diharapkan. Dalam mutasi yang tidak masuk akal , perubahan pasangan basa tunggal dalam urutan nukleotida gen dapat berfungsi sebagai sinyal untuk menghambat translasi yang sedang berlangsung. Hal ini dapat mengakibatkan produksi protein non-fungsional, yang terdiri dari urutan asam amino yang diperpendek. Dalam mutasi diam , perubahan dapat mengkode asam amino yang sama karena degenerasi kode genetik atau asam amino kedua dengan sifat serupa. Maka dari itu, fungsi protein tidak boleh berubah melalui urutan nukleotida yang bervariasi. Berbagai jenis mutasi titik ditunjukkan pada gambar 1.
Gambar 3: Mutasi Titik
Mutasi Pergeseran Bingkai
Tiga jenis mutasi frameshift adalah penyisipan, penghapusan, dan duplikasi. Penyisipan satu atau beberapa nukleotida akan mengubah jumlah pasangan basa suatu gen. Delesi adalah penghilangan satu atau beberapa nukleotida dari suatu gen. Dalam duplikasi , satu atau beberapa nukleotida disalin sekali atau beberapa kali. Jadi, semua mutasi frameshift mengubah kerangka pembacaan terbuka suatu gen, memperkenalkan perubahan pada urutan asam amino reguler dari suatu protein. Efek dari mutasi frameshift ditunjukkan pada gambar 2.
Gambar 2: Mutasi Frameshift
Mutasi Kromosom
Jenis-jenis perubahan pada segmen kromosom adalah translokasi, duplikasi gen, delesi intra-kromosom, inversi, dan hilangnya heterozigositas . Translokasi adalah pertukaran bagian genetik dari kromosom nonhomolog. Dalam duplikasi gen , banyak salinan alel tertentu dapat terjadi, meningkatkan dosis gen. Penghapusan intra-kromosom adalah penghapusan segmen kromosom. Inversi mengubah orientasi segmen kromosom. Heterozigositas gen dapat hilang karena hilangnya alel dalam satu kromosom dengan penghapusan atau rekombinasi genetik. Mutasi kromosom ditunjukkan pada Gambar 3 .
Gambar 1: Mutasi Kromosom
Jumlah mutasi pada genom dapat diminimalkan dengan mekanisme DNA-Repair. Perbaikan DNA dapat terjadi dalam dua cara sebagai pra-replikasi dan pasca-replikasi. Dalam perbaikan DNA pra-replikasi, urutan nukleotida dicari kesalahannya dan diperbaiki sebelum replikasi DNA. Dalam perbaikan DNA pasca-replikasi, DNA yang baru disintesis dicari kesalahannya.
Yang perlu anda ketahui tentang Rekombinasi?
Rekombinasi adalah istilah untuk pertukaran untai DNA, menghasilkan penataan ulang nukleotida baru. Itu terjadi antara daerah dengan urutan nukleotida yang sama dengan memecah dan bergabung kembali dengan segmen DNA. Rekombinasi adalah proses alami yang diatur oleh berbagai enzim dan protein. Rekombinasi genetik penting dalam menjaga integritas genetik dan menghasilkan keragaman genetik. Tiga jenis rekombinasi adalah rekombinasi homolog, rekombinasi spesifik lokasi, dan transposisi. Baik rekombinasi dan transposisi spesifik lokasi dapat dianggap sebagai rekombinasi non-kromosom di mana tidak ada pertukaran urutan DNA yang terjadi.
Rekombinasi Homolog
Rekombinasi homolog bertanggung jawab atas persilangan meiosis serta integrasi DNA yang ditransfer ke dalam ragi dan genom bakteri. Hal ini dijelaskan oleh model Holliday . Itu terjadi antara urutan identik atau hampir identik dari dua molekul DNA berbeda yang dapat berbagi homologi di wilayah terbatas. Rekombinasi homolog selama meiosis ditunjukkan pada Gambar 4.
Gambar 4: Persilangan Kromosom
Rekombinasi Khusus Situs
Rekombinasi situs-spesifik terjadi antara molekul DNA dengan urutan homolog yang sangat pendek. Ini terlibat dalam integrasi DNA bakteriofag (λ DNA) selama siklus infeksinya ke dalam genom E. coli .
Transposisi
Transposisi adalah proses yang digunakan oleh rekombinasi untuk mentransfer segmen DNA antara genom. Selama transposisi, transposon atau unsur DNA seluler diapit oleh sepasang pengulangan langsung pendek, memfasilitasi integrasi ke dalam genom kedua melalui rekombinasi.
Rekombinasi adalah kelas enzim yang mengkatalisis rekombinasi genetik. Rekombinase, RecA ditemukan pada E. coli . Pada bakteri, rekombinasi terjadi melalui mitosis dan transfer materi genetik antara organisme mereka. Dalam archaea , RadA ditemukan sebagai enzim rekombinase, yang merupakan ortolog dari RecA. Dalam ragi, RAD51 ditemukan sebagai rekombinase dan DMC1 ditemukan sebagai rekombinase meiosis spesifik.
Persamaan Antara Mutasi dan Rekombinasi
- Baik mutasi maupun rekombinasi menghasilkan penataan ulang dalam genom organisme tertentu.
- Baik mutasi maupun rekombinasi membantu mempertahankan sifat dinamis genom.
- Baik mutasi maupun rekombinasi dapat menghasilkan perubahan dalam fungsi reguler dan karakteristik suatu organisme.
- Baik mutasi maupun rekombinasi menghasilkan variabilitas genetik dalam suatu populasi.
- Baik mutasi maupun rekombinasi mengarah pada evolusi karena mereka membawa perubahan pada organisme.
Perbedaan Antara Mutasi dan Rekombinasi
Definisi
Mutasi: Mutasi adalah istilah untuk perubahan permanen dan diwariskan dalam urutan nukleotida gen atau kromosom.
Rekombinasi: Rekombinasi adalah istilah untuk pertukaran untai DNA, menghasilkan penataan ulang nukleotida baru.
Makna
Mutasi: Mutasi adalah perubahan urutan nukleotida genom.
Rekombinasi: Rekombinasi adalah penataan ulang bagian dari kromosom.
Jenis
Mutasi: Tiga jenis mutasi adalah mutasi titik, mutasi frameshift, dan mutasi kromosom.
Rekombinasi: Tiga jenis rekombinasi adalah rekombinasi homolog, rekombinasi spesifik lokasi, dan transposisi.
Kejadian
Mutasi: Mutasi dapat disebabkan oleh kesalahan selama replikasi DNA.
Rekombinasi: Rekombinasi terjadi selama persiapan gamet.
Pengaruh Lingkungan
Mutasi: Mutasi dapat disebabkan oleh mutagen eksternal.
Rekombinasi: Kebanyakan rekombinasi terjadi secara alami.
Jumlah Perubahan
Mutasi: Mutasi membawa perubahan skala kecil pada genom.
Rekombinasi: Rekombinasi membawa
perubahan skala besar pada genom.
Kontribusi untuk Evolusi
Mutasi: Kontribusi mutasi terhadap evolusi kurang.
Rekombinasi: Rekombinasi adalah kekuatan pendorong utama evolusi.
Peran
Mutasi: Mutasi menghasilkan alel baru , memperkenalkan variabilitas genetik pada populasi tertentu.
Rekombinasi: Rekombinasi membawa penataan ulang skala besar ke genom organisme, yang mengarah ke evolusi.
Kata terakhir
Mutasi dan rekombinasi adalah dua mekanisme yang mengubah urutan DNA genom. Mutasi adalah perubahan dalam urutan nukleotida sementara rekombinasi mengubah wilayah besar genom. Karena efek rekombinasi pada genom lebih tinggi daripada efek mutasi, rekombinasi dianggap sebagai kekuatan pendorong utama evolusi. Perbedaan yang menonjol antara mutasi dan rekombinasi adalah efek dari masing-masing mekanisme pada urutan nukleotida genom.
Sumber bacaan:
- Brown, Terence A. “Mutasi, Perbaikan dan Rekombinasi.” genom. edisi ke-2. , Perpustakaan Kedokteran Nasional AS, 1 Januari 1970, Tersedia di sini .
Sumber gambar:
- “Mutasi titik” Oleh Jonsta247 – Pekerjaan sendiri (GFDL) melalui Wikimedia Commons 2. “Mutasi Frameshift (13080927393)” Oleh Program Pendidikan Genomics – Mutasi Frameshift (CC BY 2.0) melalui Commons Wikimedia 3. “Mutasi kromosom” Oleh GYassineMrabetTalk Gambar vektor ini dibuat oleh GYassineMrabetTalk. 4. “Crossover 2” oleh MichelHamels di Wikipedia Prancis – Ditransfer dari fr.wikipedia ke Commons oleh Bloody-libu menggunakan CommonsHelper (Domain Publik) melalui Commons Wikimedia
