ДНХ-ийн дарааллын мутаци ба эпигенетик өөрчлөлтийн гол ялгаа нь ДНХ-ийн дарааллын мутацийн үед анхны ДНХ-ийн дараалалд өөрчлөлт гардаг бол эпигенетик өөрчлөлтийн үед анхны ДНХ-ийн дараалалд өөрчлөлт гардаггүй.
Геном нь ДНХ-ийн нарийн дараалал эсвэл ген хэлбэрээр организмын ерөнхий генетикийн мэдээллийг илэрхийлдэг. Тодорхой ген нь тодорхой уураг үүсгэх тодорхой генетикийн кодыг агуулдаг. Тиймээс генүүд нь транскрипц ба орчуулга гэсэн хоёр процессоор илэрхийлэгддэг. Гэсэн хэдий ч янз бүрийн шалтгааны улмаас генийн ДНХ-ийн дараалалд өөрчлөлт гардаг. Бид нуклеотидын дарааллын ийм төрлийн өөрчлөлтийг мутаци гэж нэрлэдэг. Заримдаа генийн анхны ДНХ-ийн дарааллыг өөрчлөхгүйгээр генийн илэрхийлэл өөрчлөгдөж, өөр өөр фенотип үүсгэдэг. Бид эдгээр тохиолдлуудыг эпигенетик өөрчлөлт гэж нэрлэдэг.
ДНХ-ийн дарааллын мутаци гэж юу вэ?
Мутаци нь ДНХ-ийн нуклеотидын дараалалд тохиолддог өөрчлөлтүүд юм. Мутаци үүсэх үед энэ нь ДНХ-ийн дарааллын нуклеотидын нарийн дарааллыг өөрчилдөг. Үүний үр дүнд генетикийн мэдээлэл тодорхой дарааллын дагуу өөрчлөгддөг. Нэг нуклеотидын өөрчлөлт нь организмд хортой нөлөө үзүүлдэг; жишээлбэл, генетикийн эмгэг. Гэсэн хэдий ч заримдаа энэ нь аюул занал учруулахгүй. Хэрэв мутаци нь генийн экзон бүсэд тохиолдвол буруу уураг үүсч болно. Цаашилбал, үр хөврөлийн мутаци нь эр бэлгийн эс, өндөг зэрэг бэлгийн эсэд тохиолддог тул дараагийн удамд шилжихэд удамшлын эмгэг үүсгэдэг. Гэсэн хэдий ч бусад ихэнх мутаци нь удамшдаггүй.
Зураг 01: ДНХ-ийн дарааллын мутаци
ДНХ-ийн дарааллын мутаци нь хүчтэй химийн бодис, хорт хавдар үүсгэгч бодис, хэт ягаан туяа, ДНХ-ийн хуулбарлах үйл явцын алдаа, цацрагт өртөх гэх мэт үр дүнд үүсдэг. Үүнээс гадна зарим мутаци нь аяндаа үүсдэг. Мутаци нь цэгийн мутаци эсвэл хромосомын мутаци байж болно. Нэг нуклеотидын өөрчлөлт эсвэл цэгийн мутаци нь оруулах, устгах, орлуулах зэргээс шалтгаалан үүсдэг. Нөгөөтэйгүүр, хромосомын бүтцийн өөрчлөлтийг үүсгэдэг мутаци нь генийн давхардал, хромосомын хэсгүүдийн устгал, хромосомын дахин зохион байгуулалт гэх мэтийн улмаас үүсдэг.
Эпигенетик өөрчлөлт гэж юу вэ?
Эпигенетик нь анхны ДНХ-ийн дарааллыг өөрчлөхгүйгээр генийн илэрхийллийн удамшлын өөрчлөлтийг судалдаг шинжлэх ухаан юм. Тиймээс эпигенетикийн генотипийг өөрчлөхгүйгээр фенотипүүд өөрчлөгддөг. Энэ нь ДНХ-ийн дарааллаас гадна генийн илэрхийлэл, фенотипийг хянадаг тодорхой хүчин зүйлүүд байдгийг тодорхой харуулж байна. Эдгээр нь эпигенетик өөрчлөлтүүд юм. Эдгээр эпигенетик өөрчлөлтүүд нь генийн илэрхийлэл, зохицуулалтад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд ялгах, хөгжил, хавдар үүсэх зэрэг эсийн үйл явцад гол үүрэг гүйцэтгэдэг.
Зураг 02: Эпигенетик өөрчлөлт
Эпигенетикийн зарим өөрчлөлтүүд нь ДНХ-ийн метилизаци, гистоны өөрчлөлт, микроРНХ-ээр дамжсан генетикийн чимээгүй байдал юм. ДНХ-ийн метилжилтийн үед ДНХ-ийн дарааллын суурь дээр метил эсвэл гидроксиметилийн бүлэг нэмэгддэг. Гистонууд нь хроматин утас үүсгэдэг уураг юм. Гистоны өөрчлөлт нь хроматины бүтцийн өөрчлөлт, генийн илэрхийлэл өөрчлөгдөхөд хүргэдэг. Эпигенетик өөрчлөлтийн онцлог нь генийн ДНХ-ийн дарааллыг гэмтээхгүйгээр генийн илэрхийлэлд нөлөөлдөг. Гэсэн хэдий ч эпигенетик өөрчлөлтүүд буцах боломжтой.
ДНХ-ийн дарааллын мутаци болон эпигенетик өөрчлөлтүүдийн хооронд ямар төстэй зүйл байдаг вэ?
- ДНХ-ийн дарааллын мутаци болон эпигенетик өөрчлөлтүүд нь гентэй холбоотой.
- Хоёулаа фенотипийг өөрчлөх боломжтой.
- Тэд организмд удамшлын өөрчлөлтийг үүсгэдэг.
ДНХ-ийн дарааллын мутаци ба эпигенетик өөрчлөлтүүдийн хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?
ДНХ-ийн дарааллын мутаци нь геномын ДНХ-ийн дараалалд байнга тохиолддог өөрчлөлтүүд юм. Нөгөөтэйгүүр, эпигенетик өөрчлөлт нь генийн илэрхийлэлд нөлөөлж болох хроматины химийн болон физик шинж чанарын удамшлын өөрчлөлт юм. Энэ бол ДНХ-ийн дарааллын мутаци ба эпигенетик өөрчлөлтүүдийн гол ялгаа юм. Цаашилбал, ДНХ-ийн дарааллын мутаци нь удамшлын болон удамшлын бус байж болно. Нөгөөтэйгүүр, эпигенетик өөрчлөлт нь удамшлын өөрчлөлт юм. Энэ нь мөн ДНХ-ийн дарааллын мутаци болон эпигенетик өөрчлөлтүүдийн хооронд мэдэгдэхүйц ялгаа юм.
Түүнээс гадна ДНХ-ийн дарааллын мутаци нь удамшлын мэдээлэлд өөрчлөлт оруулдаг бол эпигенетик өөрчлөлт нь удамшлын мэдээлэлд өөрчлөлт оруулдаггүй. Хамгийн чухал нь ДНХ-ийн дарааллын мутаци нь ДНХ-ийн анхны нуклеотидын дарааллыг өөрчилдөг бол эпигенетик өөрчлөлт нь генийн анхны ДНХ-ийн дарааллыг өөрчилдөггүй. Энэ нь ДНХ-ийн дарааллын мутаци ба эпигенетик өөрчлөлтүүдийн өөр нэг ялгаа юм. Цаашилбал, ДНХ-ийн дарааллын мутаци нь цэгийн мутаци, фрейм шилжилтийн мутаци, хромосомын мутаци гэсэн үндсэн гурван төрөл байдаг. Нөгөөтэйгүүр, ДНХ-ийн метилизаци, гистоны өөрчлөлт, микроРНХ-ээр дамжсан генетикийн дуугүй болгох зэрэг гурван төрлийн эпигенетик өөрчлөлтүүд байдаг.
ДНХ-ийн дарааллын мутаци ба эпигенетик өөрчлөлтийн хоорондох ялгааны талаарх инфографикийн доор бүх ялгааг харьцуулан харуулсан болно.
Хураангуй – ДНХ-ийн дарааллын мутаци ба эпигенетик өөрчлөлтүүд
ДНХ-ийн дарааллын мутаци ба эпигенетик өөрчлөлт нь генд тохиолддог хоёр төрлийн өөрчлөлт юм. ДНХ-ийн дарааллын мутацид нуклеотидын нарийн дараалал байнга өөрчлөгддөг бол эпигенетик өөрчлөлтөд анхны ДНХ-ийн дараалал өөрчлөгддөггүй. Гэсэн хэдий ч эпигенетик өөрчлөлтүүд нь генийн илэрхийлэлд өөрчлөлт оруулж, улмаар фенотипийн өөрчлөлтийг бий болгодог. Цаашилбал, эпигенетик өөрчлөлтүүд нь ДНХ-ийн дарааллын мутациас ялгаатай нь эргэх боломжтой байдаг. Үүнээс гадна эпигенетикийн бүх өөрчлөлтүүд нь ДНХ-ийн дарааллын мутациас ялгаатай нь удамшлын шинж чанартай байдаг. Энэ бол ДНХ-ийн дарааллын мутаци болон эпигенетик өөрчлөлтүүдийн ялгааны хураангуй юм.
