Verschil tussen willekeurige mutagenese en plaatsgerichte mutagenese

Belangrijkste verschil - Willekeurige mutagenese versus plaatsgerichte mutagenese
 

Mutagenese is het proces waarbij mutaties opzettelijk worden geïntroduceerd in cellen of genen die zullen resulteren in genetisch gemodificeerde genen of organismen. Mutagenese wordt meestal gedaan om gunstige eigenschappen aan organismen te introduceren. Momenteel wordt mutagenese ook gebruikt in gentherapie om genen te veranderen en voor medicinale doeleinden. Mutaties kunnen op twee manieren worden ingevoerd; Willekeurige mutagenese en plaatsgerichte mutagenese. Willekeurige mutagenese is het proces waarbij willekeurige mutaties worden geïntroduceerd. Selecteer vervolgens de organismen die zijn gemuteerd met behulp van een selectiemethode. Het proces is volledig willekeurig. Site-directed mutagenese is het proces waarbij mutaties op een plaatsspecifieke manier worden geïntroduceerd op specifieke locaties in het DNA of op specifieke nucleotiden. Specificiteit van site-gerichte mutaties in zeer hoog. De belangrijk verschil tussen willekeurige en plaatsgerichte mutagenese is de manier waarop de mutatie wordt geïntroduceerd. Willekeurige mutagenese introduceert mutaties op een willekeurige manier, terwijl plaatsgerichte mutaties specifiek gericht zijn op geselecteerde plaatsen van de genen.

INHOUD

1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is willekeurige mutagenese
3. Wat is sitegerichte mutagenese
4. Overeenkomsten tussen willekeurige mutagenese en plaatsgerichte mutagenese
5. Vergelijking zij aan zij - Willekeurige mutagenese versus plaatsgerichte mutagenese in tabelvorm
6. Samenvatting

Wat is willekeurige mutagenese?

Willekeurige mutagenese verwijst naar het proces van het introduceren van mutaties in organismen op een willekeurige manier en is dus niet-specifiek. Willekeurige mutagenese omvat het blootstellen van het organisme aan een mutageen gedurende een bepaalde tijdsperiode en het selecteren van de mutante variëteiten. De mutagenen kunnen fysische mutagenen zijn zoals UV-straling of chemische mutagenen zoals alkylerende middelen. Deze methode is het meest geschikt voor het induceren van mutaties in micro-organismen, planten en dieren.

Het microbiële stamontwikkelingsproces bij de productie van antibiotica is gebaseerd op willekeurige mutagenese. De antibiotica producerende stammen worden blootgesteld aan verschillende mutagenen en vervolgens wordt de gevoeligheid van de stam voor het antibioticum getest. Daardoor kunnen de stammen worden afgeleid die resistent zijn geworden ten opzichte van de oorspronkelijke stam.

In plantenweefselkweek wordt willekeurige mutagenese gebruikt om verschillende karakters in de planten op te nemen. Planten worden blootgesteld aan mutagenen in de callusvormingsstadia. In dierstudies wordt willekeurige mutagenese zelden gebruikt, hoewel alkylerende stoffen zijn gebruikt om mutaties te induceren via willekeurige mutagenese..

Bij het blootstellen van organismen voor mutagenen dient voorzichtigheid te worden betracht aan de dosis van het mutageen en de periode van blootstelling aan de mutagene stoffen. Overdosis en blootstellingsperioden kunnen het organisme zelf beschadigen. Daarom moet willekeurige mutagenese worden uitgevoerd onder gecontroleerde omstandigheden.

Wat is sitegerichte mutagenese?

Plaatsgerichte mutagenese is een meer specifiek proces van het induceren van mutaties, waarbij baseanaloga werden gebruikt om puntmutaties te creëren. Deze baseanaloga zijn in staat om Adenine-Thymine tot Guanine-Cytosine-overgangen te induceren. Op deze manier wordt de mutatie geïnduceerd en is deze bekend als plaatsgerichte mutagenese en heeft daarom een ​​hoge specificiteit.

Figuur 01: Site geregisseerd mutagenese

In technieken van vroege moleculaire biologie werd de plaatsgerichte mutagenese met behulp van baseanalogen uitgevoerd met behulp van aminopurine voor AT - GC - overgangen en nitrosoguanidine voor GC - naar AT - overgangen. Met de introductie van Polymerase Chain Reaction (PCR) en het concept van primers, wordt momenteel de plaatsgerichte mutagenese geïnduceerd via mutagene oligonucleotiden. Deze methode maakt de insertie van indels en puntmutaties naar het geselecteerde gen of organisme mogelijk. Na voltooiing van de mutageneseprocedure worden de mutanten geselecteerd met behulp van specifieke reporters of markers.

Wat zijn de overeenkomsten tussen willekeurige mutagenese en plaatsgerichte mutagenese?

• Zowel willekeurige mutagenese als plaatsgerichte mutagenesetechnieken zijn kunstmatige werkwijzen voor het induceren van een mutatie voor een specifiek organisme.
• Zowel willekeurige mutagenese als plaatsgerichte mutagenesetechnieken worden gebruikt voor het produceren van nuttige variëteiten van organismen die kenmerken bezitten zoals ziektetolerantie en bij gentherapie..
• Zowel willekeurige mutagenese als plaatsgerichte mutagenesetechnieken induceren mutaties in DNA en veranderen het DNA.
• Zowel random mutagenese als sitegerichte mutagenesetypes worden hoofdzakelijk geïnduceerd door fysische en chemische middelen.

Wat is het verschil tussen willekeurige mutagenese en plaatsgerichte mutagenese?

Willekeurige mutagenese versus plaatsgerichte mutagenese
Willekeurige mutagenese is het proces van willekeurig invoeren van mutaties en vervolgens selectie van de organismen die zijn gemuteerd met behulp van een selectiemethode. Het proces is volledig willekeurig.	Site Directed Mutagenesis is het proces waarbij mutaties op een plaatsspecifieke manier worden geïntroduceerd op specifieke locaties in het DNA of op specifieke nucleotiden..

Samenvatting - Willekeurige mutagenese versus plaatsgerichte mutagenese 

Mutaties zijn veranderingen in de DNA-sequentie van een organisme. Deze zijn te wijten aan onbekende blootstellingen van mutagenen. Bij mutagenese worden variëteiten van micro-organismen, planten en dierlijke celculturen blootgesteld aan mutagenen en de mutante variant wordt geselecteerd na de voltooiing van de genoverdracht. Afhankelijk van de manier waarop de mutatie tot stand wordt gebracht, kunnen ze willekeurige mutaties of plaatsgerichte mutaties zijn. Willekeurige mutagenese is het proces waarbij willekeurig mutaties worden geïntroduceerd terwijl Site-geleide mutagenese het proces is waarbij mutaties op een plaatsspecifieke manier worden geïntroduceerd op specifieke locaties in het DNA of op specifieke nucleotiden. Dit is het verschil tussen willekeurige mutagenese en plaatsgerichte mutagenese.

Referentie:

1. "Mutagenese (Molecular Biology technique)." Mutagenesis (Molecular Biology technique) - een overzicht | ScienceDirect-onderwerpen. Beschikbaar Hier
2.Sturtevant, vreugde. "Site-Directed and Random Insertional Mutagenesis in Medically Important Fungi." Site-Directed and Random Insertional Mutagenesis bij medisch belangrijke fungi | InTechOpen, InTech, 5 februari 2013.  Beschikbaar Hier

Afbeelding met dank aan:

1. 'Sitegestuurde mutagenese'door Knbusby - eigen werk, (publiek domein) via Commons Wikimedia