ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการกลายพันธุ์ของลำดับ DNA และการดัดแปลง epigenetic คือในระหว่างการกลายพันธุ์ของลำดับ DNA การเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นในลำดับ DNA ดั้งเดิมในขณะที่ในระหว่างการดัดแปลง epigenetic การเปลี่ยนแปลงจะไม่เกิดขึ้นในลำดับ DNA ดั้งเดิม
จีโนมแสดงถึงข้อมูลทางพันธุกรรมโดยรวมของสิ่งมีชีวิตในรูปแบบของลำดับดีเอ็นเอหรือยีนที่แม่นยำ ยีนบางตัวมีรหัสพันธุกรรมเฉพาะเพื่อผลิตโปรตีนจำเพาะ ดังนั้นยีนจึงแสดงออกผ่านสองกระบวนการ: การถอดความและการแปล อย่างไรก็ตาม ด้วยสาเหตุหลายประการ การเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นในลำดับดีเอ็นเอของยีนเราเรียกการเปลี่ยนแปลงประเภทนี้ในการกลายพันธุ์ของลำดับนิวคลีโอไทด์ บางครั้งแม้จะไม่มีการเปลี่ยนแปลงลำดับดีเอ็นเอดั้งเดิมของยีน การแสดงออกของยีนก็เปลี่ยนแปลงและสร้างฟีโนไทป์ที่แตกต่างกัน เราเรียกอินสแตนซ์เหล่านี้ว่าการปรับเปลี่ยนอีพีเจเนติก
DNA Sequence Mutations คืออะไร
การกลายพันธุ์คือการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในลำดับนิวคลีโอไทด์ของ DNA เมื่อเกิดการกลายพันธุ์ มันจะเปลี่ยนลำดับนิวคลีโอไทด์ที่แม่นยำของลำดับดีเอ็นเอ เป็นผลให้ข้อมูลทางพันธุกรรมเปลี่ยนแปลงภายในลำดับเฉพาะ การเปลี่ยนแปลงนิวคลีโอไทด์เพียงครั้งเดียวสามารถสร้างผลเสียต่อสิ่งมีชีวิต ตัวอย่างเช่น ความผิดปกติทางพันธุกรรม อย่างไรก็ตาม บางครั้งก็ไม่เป็นภัยคุกคาม หากการกลายพันธุ์เกิดขึ้นในบริเวณเอ็กซอนของยีน ก็อาจส่งผลให้มีโปรตีนที่ไม่ถูกต้อง นอกจากนี้ การกลายพันธุ์ของเจิร์มไลน์ยังส่งผลให้เกิดความผิดปกติทางพันธุกรรมเมื่อถ่ายทอดไปยังรุ่นต่อไป เนื่องจากเกิดขึ้นในเซลล์เพศ เช่น สเปิร์มและไข่ อย่างไรก็ตาม การกลายพันธุ์อื่นๆ ส่วนใหญ่จะไม่สามารถถ่ายทอดได้
รูปที่ 01: DNA Sequence Mutations
การกลายพันธุ์ของลำดับดีเอ็นเอเกิดขึ้นจากการสัมผัสกับสารเคมีและสารก่อมะเร็งที่รุนแรง แสงยูวี ข้อผิดพลาดในกระบวนการจำลองดีเอ็นเอ การสัมผัสกับรังสี ฯลฯ นอกจากนั้น การกลายพันธุ์บางอย่างเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ การกลายพันธุ์อาจเป็นการกลายพันธุ์แบบจุดหรือการกลายพันธุ์ของโครโมโซม การเปลี่ยนแปลงนิวคลีโอไทด์เดี่ยวหรือการกลายพันธุ์ของจุดเกิดขึ้นเนื่องจากการแทรก การลบ และการแทนที่ ในทางกลับกัน การกลายพันธุ์ที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของโครโมโซมเกิดขึ้นเนื่องจากการทำซ้ำของยีน การลบส่วนของโครโมโซม การจัดเรียงใหม่ของโครโมโซม เป็นต้น
การดัดแปลง Epigenetic คืออะไร
Epigenetics คือการศึกษาการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมของการแสดงออกของยีนโดยไม่เปลี่ยนลำดับดีเอ็นเอดั้งเดิมดังนั้นฟีโนไทป์จึงเปลี่ยนไปโดยไม่เปลี่ยนจีโนไทป์ในอีพีเจเนติกส์ สิ่งนี้บอกได้อย่างชัดเจนว่ามีปัจจัยบางอย่างที่ควบคุมการแสดงออกของยีนและฟีโนไทป์นอกเหนือจากลำดับดีเอ็นเอของพวกมัน นี่คือการปรับเปลี่ยนอีพีเจเนติกส์ การดัดแปลงอีพีเจเนติกเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการแสดงออกและการควบคุมของยีน และมีบทบาทสำคัญในกระบวนการของเซลล์ เช่น ความแตกต่าง การพัฒนา และการสร้างเนื้องอก
รูปที่ 02: Epigenetic Modifications
การดัดแปลงอีพีเจเนติกบางอย่าง ได้แก่ DNA methylation, histone modified และ microRNA-mediated generation silencing ระหว่างการทำ DNA methylation จะมีการเพิ่มกลุ่ม methyl หรือ hydroxymethyl ไปยังเบสของลำดับ DNA ฮิสโตนเป็นโปรตีนที่สร้างเส้นใยโครมาตินการปรับเปลี่ยนฮิสโตนทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางโครงสร้างของโครมาตินและการเปลี่ยนแปลงในการแสดงออกของยีน ลักษณะพิเศษของการดัดแปลงอีพีเจเนติกคือมันมีอิทธิพลต่อการแสดงออกของยีนโดยไม่ทำอันตรายต่อลำดับดีเอ็นเอของยีน อย่างไรก็ตาม การดัดแปลง epigenetic สามารถย้อนกลับได้
ความคล้ายคลึงกันระหว่างการกลายพันธุ์ของลำดับ DNA และการดัดแปลง Epigenetic คืออะไร
- การกลายพันธุ์ของลำดับดีเอ็นเอและการดัดแปลงอีพีเจเนติกเกี่ยวข้องกับยีน
- เปลี่ยนฟีโนไทป์ทั้งคู่ได้
- พวกมันทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางกรรมพันธุ์ในสิ่งมีชีวิต
ความแตกต่างระหว่างการกลายพันธุ์ของลำดับ DNA และการดัดแปลง Epigenetic คืออะไร
การกลายพันธุ์ของลำดับดีเอ็นเอคือการเปลี่ยนแปลงถาวรที่เกิดขึ้นในลำดับดีเอ็นเอของจีโนม ในทางกลับกัน การดัดแปลงอีพีเจเนติกคือการเปลี่ยนแปลงที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมของลักษณะทางเคมีและทางกายภาพของโครมาตินที่สามารถเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีนได้นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างการกลายพันธุ์ของลำดับดีเอ็นเอและการดัดแปลงอีพีเจเนติก นอกจากนี้ การกลายพันธุ์ของลำดับดีเอ็นเอสามารถสืบทอดได้เช่นเดียวกับที่ไม่ได้รับการถ่ายทอด ในทางกลับกัน การดัดแปลง epigenetic เป็นการเปลี่ยนแปลงที่สืบทอดมา นี่เป็นข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างการกลายพันธุ์ของลำดับดีเอ็นเอและการดัดแปลงอีพีเจเนติก
ยิ่งกว่านั้น การกลายพันธุ์ของลำดับดีเอ็นเอทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในข้อมูลทางพันธุกรรม ในขณะที่การดัดแปลงอีพีเจเนติกไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในข้อมูลทางพันธุกรรม ที่สำคัญกว่านั้น การกลายพันธุ์ของลำดับ DNA จะเปลี่ยนลำดับนิวคลีโอไทด์ดั้งเดิมของ DNA ในขณะที่การดัดแปลง epigenetic จะไม่เปลี่ยนลำดับ DNA ดั้งเดิมของยีน นี่คือความแตกต่างอีกประการหนึ่งระหว่างการกลายพันธุ์ของลำดับดีเอ็นเอและการดัดแปลงอีพีเจเนติก นอกจากนี้ยังมีการกลายพันธุ์ของลำดับ DNA หลักสามประเภท ได้แก่ การกลายพันธุ์แบบจุด การกลายพันธุ์ของเฟรมชิฟต์ และการกลายพันธุ์ของโครโมโซม ในทางกลับกัน มีการดัดแปลง epigenetic สามประเภทเช่น DNA methylation, histone modified และ microRNA-mediated generation silencing
ด้านล่างอินโฟกราฟิกเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างการกลายพันธุ์ของลำดับดีเอ็นเอและการดัดแปลงอีพีเจเนติกเป็นตารางเปรียบเทียบความแตกต่างทั้งหมด
Summary – การกลายพันธุ์ของลำดับ DNA กับการดัดแปลง Epigenetic
การกลายพันธุ์ของลำดับดีเอ็นเอและการดัดแปลงอีพีเจเนติกเป็นการเปลี่ยนแปลงสองประเภทที่เกิดขึ้นในยีน ในการกลายพันธุ์ของลำดับดีเอ็นเอ ลำดับนิวคลีโอไทด์ที่แม่นยำจะเปลี่ยนแปลงอย่างถาวรในขณะที่การดัดแปลงอีพีเจเนติก ลำดับดีเอ็นเอดั้งเดิมจะไม่เปลี่ยนแปลง อย่างไรก็ตาม การดัดแปลงอีพีเจเนติกทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในการแสดงออกของยีน จึงทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในฟีโนไทป์ นอกจากนี้ การดัดแปลงอีพีเจเนติกยังสามารถย้อนกลับได้ ซึ่งแตกต่างจากการกลายพันธุ์ของลำดับดีเอ็นเอ นอกจากนี้ การดัดแปลงอีพีเจเนติกทั้งหมดสามารถถ่ายทอดทางพันธุกรรมได้ ไม่เหมือนกับการกลายพันธุ์ของลำดับดีเอ็นเอนี่คือบทสรุปของความแตกต่างระหว่างการกลายพันธุ์ของลำดับดีเอ็นเอและการดัดแปลงอีพีเจเนติก