Differenza chiave: danno al DNA vs mutazione
Il DNA porta le informazioni genetiche di ciascuna cellula. Viene memorizzato con le informazioni sull'eredità che dovrebbero essere trasmesse da una generazione alla generazione successiva. L'informazione genetica è nascosta all'interno delle molecole di DNA sotto forma di precise sequenze nucleotidiche. Ci sono miliardi di nucleotidi e sono organizzati in gruppi chiamati geni. I geni sono codificati con istruzioni per produrre tutte le proteine e altri materiali essenziali per la crescita, lo sviluppo e il metabolismo dell'organismo. Il numero e l'ordine preciso dei nucleotidi nel DNA determinano le proprietà di ciascun organismo. Pertanto, il mantenimento dell'integrità e della stabilità del DNA è vitale per la vita. Tuttavia, il DNA è costantemente soggetto a cambiamenti dovuti a vari fattori, tra cui l'origine interna e ambientale. I danni e le mutazioni del DNA sono tali cambiamenti che si verificano nel DNA. Il danno al DNA è indicato come una rottura o un' alterazione della struttura fisica o chimica del DNA. La mutazione è definita come cambiamenti di base nella sequenza del DNA. Il differenza fondamentale tra danno e mutazione al DNA è quello i danni al DNA possono essere riparati correttamente dagli enzimi mentre le mutazioni non possono essere riconosciute e riparate dagli enzimi.
Cos'è il danno al DNA?
Il danno al DNA è un'anomalia della struttura fisica e/o chimica del DNA. A causa del danno al DNA, la sua struttura si discosta dalla struttura normale. I danni al DNA si verificano principalmente durante la replicazione del DNA. L'aggiunta di un nucleotide errato durante la replicazione avviene in ogni 108 coppie di basi. Tuttavia, il 99% degli errori viene corretto durante l'attività di correzione di bozze degli enzimi della DNA polimerasi. Il restante 1% non verrà riparato e passerà alla generazione successiva come mutazione.
Danni al DNA possono verificarsi a causa dell'introduzione di basi illegittime durante la replicazione, deaminazione o altra modifica delle basi, perdita di una base dalla spina dorsale del DNA con conseguente siti abasici, rotture di un singolo filamento, rotture di doppio filamento, formazione di pirimidina dimeri, reticolazione intra e interfilare, ecc. Questi danni al DNA sono costantemente riparati dai diversi meccanismi di riparazione del DNA nelle cellule. Includono la riparazione dell'escissione della base, la riparazione dell'escissione del nucleotide, la riparazione del disadattamento, l'unione dell'estremità omologa o l'unione dell'estremità non omologa, ecc.
Ci sono diverse ragioni per i danni al DNA. Gli errori di replicazione del DNA provocano danni al DNA. Il DNA può essere danneggiato a causa dell'esposizione a raggi UV, sostanze chimiche tossiche, radiazioni ionizzanti, raggi X, farmaci antitumorali e sottoprodotti cellulari dannosi (radicali dell'ossigeno, agenti alchilanti).
Figura 01: Danno al DNA da radiazioni UV
Cos'è la mutazione?
La mutazione è un cambiamento nella sequenza di base del DNA. Gli enzimi non riescono a riconoscere gli errori del DNA quando si verificano in entrambi i filamenti. Se i cambiamenti di base si verificano in entrambi i filamenti sotto forma di mutazione, non possono essere riparati dagli enzimi. Pertanto, le mutazioni vengono trasmesse ai genomi duplicanti e trasmesse alle generazioni successive, producendo diversi fenotipi. I geni mutati producono sequenze di amminoacidi differenti che producono prodotti proteici sbagliati.
Le mutazioni possono essere generate a causa di fonti endogene o esogene come il fallimento dei meccanismi di riparazione, errori di ricombinazione e replicazione del DNA, stress ossidativo, sostanze chimiche tossiche, raggi X, luce UV ecc. Durante la replicazione, le mutazioni si verificano a una certa velocità di una mutazione ogni 10 miliardi di paia di basi che vengono replicate.
Gli esiti delle mutazioni possono essere positivi (benefici), negativi (dannosi) e neutri. Le mutazioni sono di diversi tipi come mutazioni puntiformi, mutazioni frameshift, mutazioni missenso, mutazioni silenti e mutazioni senza senso.
Figura 02: Mutazione da UV
Qual è la differenza tra danno al DNA e mutazione?
Danno al DNA vs Mutazione |
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| Il danno al DNA è qualsiasi cambiamento come una rottura o un' alterazione che introduca una deviazione dalla consueta struttura a doppia elica. | La mutazione è un danno ereditario del DNA che può causare variazioni del genotipo. |
| Riparabilità | |
| Il danno al DNA può essere riparato correttamente dagli enzimi. | La mutazione non può essere riparata dagli enzimi. |
| Eredità | |
| Poiché i danni vengono corretti dagli enzimi, non vengono trasmessi alle generazioni successive | Sono passati alle generazioni successive. |
| Durante la replica | |
| I danni al DNA si verificano principalmente durante la replicazione in un nuovo filamento di sintesi. | Le mutazioni si verificano principalmente durante la replica quando viene selezionato il modello sbagliato ed entrambi i filamenti vengono modificati. |
Riepilogo – Danno al DNA vs Mutazione
Il danno e la mutazione del DNA sono due tipi di errori che si verificano nella struttura del DNA. Il danno al DNA è qualsiasi modifica nella struttura chimica o fisica del DNA che lo converte in una molecola di DNA alterata rispetto alla molecola di DNA originale. Queste modificazioni vengono rapidamente tracciate dagli enzimi e corrette prima di convertirsi in un cambiamento ereditabile chiamato mutazione. La mutazione è un cambiamento ereditabile nella sequenza di base del DNA. Normalmente non sono riconosciuti dagli enzimi e sottoposti a riparazione. Le mutazioni portano a prodotti proteici indesiderati e fenotipi diversi. Questa è la differenza tra il danno al DNA e la mutazione.
