DNA dizisi mutasyonları ile epigenetik modifikasyonlar arasındaki temel fark, DNA dizisi mutasyonları sırasında orijinal DNA dizilerinde değişiklikler meydana gelirken, epigenetik modifikasyonlar sırasında orijinal DNA dizilerinde değişiklikler meydana gelmez.
Genom, bir organizmanın kesin DNA dizileri veya genleri biçimindeki genel genetik bilgisini temsil eder. Belirli bir gen, belirli bir proteini üretmek için belirli bir genetik kod içerir. Dolayısıyla genler iki işlemle ifade edilir: transkripsiyon ve translasyon. Ancak çeşitli nedenlerle genlerin DNA dizilerinde değişiklikler meydana gelir. Nükleotid dizilerindeki bu tür değişikliklere mutasyonlar diyoruz. Bazen genlerin orijinal DNA dizilerini değiştirmeden bile gen ifadesi değişir ve farklı fenotipler üretir. Bu örneklere epigenetik modifikasyonlar diyoruz.
DNA Dizi Mutasyonları nelerdir?
Mutasyonlar, DNA'nın nükleotid dizilerinde meydana gelen değişikliklerdir. Bir mutasyon meydana geldiğinde, DNA dizisinin kesin nükleotid sırasını değiştirir. Sonuç olarak, genetik bilgi belirli bir dizi içinde değişir. Tek bir nükleotid değişikliği, bir organizma üzerinde zararlı bir etki yaratabilir; örneğin, genetik bozukluklar. Ancak bazı durumlarda tehdit oluşturmaz. Mutasyon, bir genin ekson bölgesinde meydana gelirse, yanlış bir protein ile sonuçlanabilir. Ayrıca germ hattı mutasyonları, sperm ve yumurta gibi eşey hücrelerinde meydana geldikleri için bir sonraki nesle geçtiklerinde genetik bozukluklara neden olurlar. Bununla birlikte, diğer mutasyonların çoğu kalıtsal değildir.
Şekil 01: DNA Dizi Mutasyonları
DNA dizi mutasyonları güçlü kimyasallara ve kanserojenlere maruz kalma, UV ışığı, DNA replikasyon sürecindeki hatalar, radyasyona maruz kalma vb. sonucunda gerçekleşir. Bunun dışında bazı mutasyonlar kendiliğinden olur. Mutasyonlar, nokta mutasyonları veya kromozomal mutasyonlar olabilir. Tek nükleotid değişiklikleri veya nokta mutasyonları, eklemeler, silmeler ve ikameler nedeniyle meydana gelir. Öte yandan, kromozomlarda yapısal değişikliklere neden olan mutasyonlar, gen duplikasyonları, kromozomal parçaların silinmesi, kromozomal yeniden düzenlemeler vb. nedenlerle meydana gelir.
Epigenetik Değişiklikler Nelerdir?
Epigenetik, orijinal DNA dizisini değiştirmeden gen ifadesinin kalıtsal değişikliklerinin incelenmesidir. Dolayısıyla epigenetikte genotipler değiştirilmeden fenotipler değiştirilir. Bu, DNA dizilerine ek olarak gen ekspresyonlarını ve fenotiplerini kontrol eden belirli faktörlerin olduğunu açıkça söyler. Bunlar epigenetik modifikasyonlardır. Bu epigenetik modifikasyonlar, gen ekspresyonu ve düzenlenmesinde önemli bir rol oynar ve farklılaşma, gelişme ve tümör oluşumu gibi hücresel süreçlerde önemli bir rol oynar.
Şekil 02: Epigenetik Değişiklikler
Bazı epigenetik modifikasyonlar, DNA metilasyonu, histon modifikasyonu ve mikroRNA aracılı genetik susturmadır. DNA metilasyonu sırasında, DNA dizisinin bazlarına metil veya hidroksimetil grubunun eklenmesi meydana gelir. Histonlar, kromatin lifleri yapan proteinlerdir. Histon modifikasyonları, kromatinde yapısal değişikliklere ve gen ekspresyonunda değişikliklere yol açar. Epigenetik modifikasyonların özelliği, genin DNA dizisine zarar vermeden gen ifadesini etkilemesidir. Bununla birlikte, epigenetik değişiklikler geri dönüşümlüdür.
DNA Dizi Mutasyonları ve Epigenetik Değişiklikler Arasındaki Benzerlikler Nelerdir?
- DNA dizi mutasyonları ve epigenetik modifikasyonlar genlerle ilgilidir.
- Her ikisi de fenotipi değiştirebilir.
- Organizmalarda kalıtsal değişikliklere neden olurlar.
DNA Dizi Mutasyonları ile Epigenetik Değişiklikler Arasındaki Fark Nedir?
DNA dizi mutasyonları, genomun DNA dizilerinde meydana gelen kalıcı değişikliklerdir. Öte yandan, epigenetik modifikasyonlar, kromatinin gen ekspresyonunu değiştirebilen kimyasal ve fiziksel yapısındaki kalıtsal değişikliklerdir. Bu, DNA dizisi mutasyonları ile epigenetik modifikasyonlar arasındaki temel farktır. Ayrıca, DNA dizisi mutasyonları kalıtsal olabileceği gibi kalıtsal da olabilir. Öte yandan, epigenetik değişiklikler kalıtsal değişikliklerdir. Bu aynı zamanda DNA dizi mutasyonları ile epigenetik modifikasyonlar arasındaki önemli bir farktır.
Ayrıca DNA dizi mutasyonları genetik bilgide değişikliğe neden olurken epigenetik modifikasyonlar genetik bilgide değişikliğe neden olmaz. Daha da önemlisi, DNA dizi mutasyonları DNA'nın orijinal nükleotid dizisini değiştirirken epigenetik modifikasyonlar genin orijinal DNA dizisini değiştirmez. Bu, DNA dizisi mutasyonları ile epigenetik modifikasyonlar arasındaki başka bir farktır. Ayrıca, nokta mutasyonları, çerçeve kayması mutasyonları ve kromozomal mutasyonlar olarak üç ana DNA dizisi mutasyonu türü vardır. Öte yandan, DNA metilasyonu, histon modifikasyonu ve mikroRNA aracılı genetik susturma olmak üzere üç tip epigenetik modifikasyon vardır.
DNA dizisi mutasyonları ve epigenetik modifikasyonlar arasındaki farkla ilgili aşağıdaki infografik, tüm farklılıkları karşılaştırmalı olarak tablo halinde vermektedir.
Özet – DNA Dizi Mutasyonları ve Epigenetik Değişiklikler
DNA dizi mutasyonları ve epigenetik modifikasyonlar, genlerde meydana gelen iki tür değişikliktir. DNA dizisi mutasyonlarında, kesin nükleotid dizisi kalıcı olarak değişirken epigenetik modifikasyonlarda orijinal DNA dizisi değişmez. Ancak epigenetik modifikasyonlar gen ekspresyonunda değişikliklere neden olarak fenotiplerde değişiklikler meydana getirir. Ayrıca epigenetik modifikasyonlar, DNA dizi mutasyonlarından farklı olarak geri dönüşümlüdür. Ek olarak, DNA dizi mutasyonlarının aksine tüm epigenetik modifikasyonlar kalıtsaldır. Bu, DNA dizi mutasyonları ve epigenetik modifikasyonlar arasındaki farkın bir özetidir.
