Unterschied zwischen zufälliger Mutagenese und ortsgerichteter Mutagenese

Hauptunterschied - Zufällige Mutagenese vs. ortsgerichtete Mutagenese
 

Mutagenese ist der Prozess, bei dem Mutationen gezielt in Zellen oder Gene eingebracht werden, die zu genetisch veränderten Genen oder Organismen führen. Mutagenese wird meistens durchgeführt, um Organismen positive Eigenschaften zu verleihen. Gegenwärtig wird Mutagenese auch in der Gentherapie zur Veränderung von Genen und für medizinische Zwecke verwendet. Mutationen können auf zwei Arten eingeführt werden. Zufällige Mutagenese und Site-gerichtete Mutagenese. Zufällige Mutagenese ist der Vorgang der zufälligen Einführung von Mutationen. Wählen Sie dann die Organismen aus, die mit einer Auswahlmethode mutiert werden. Der Prozess ist völlig zufällig. Ortsgerichtete Mutagenese ist der Prozess, bei dem Mutationen ortsspezifisch an spezifische Stellen in der DNA oder an bestimmte Nukleotide eingeführt werden. Spezifität der ortsgerichteten Mutationen ist sehr hoch. Das Hauptunterschied zwischen zufälliger und ortsgerichteter Mutagenese ist die Art und Weise, in der die Mutation eingeführt wird. Zufällige Mutagenese führt Mutationen zufällig ein, wohingegen ortsgerichtete Mutationen spezifisch auf ausgewählte Stellen der Gene abzielen.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist zufällige Mutagenese?
3. Was ist die ortsgerichtete Mutagenese?
4. Ähnlichkeiten zwischen zufälliger Mutagenese und ortsgerichteter Mutagenese
5. Side-by-Side-Vergleich - Zufällige Mutagenese und ortsgerichtete Mutagenese in tabellarischer Form
6. Zusammenfassung

Was ist zufällige Mutagenese??

Zufällige Mutagenese bezieht sich auf den Prozess der zufälligen Einführung von Mutationen in Organismen und ist daher unspezifisch. Bei der zufälligen Mutagenese wird der Organismus für einen bestimmten Zeitraum einem Mutagen ausgesetzt und die Mutantensorten ausgewählt. Die Mutagene können entweder physikalische Mutagene wie UV-Strahlung oder chemische Mutagene wie Alkylierungsmittel sein. Diese Methode ist am besten geeignet, um Mutationen in Mikroorganismen, Pflanzen und Tieren zu induzieren.

Der mikrobielle Stammentwicklungsprozess bei der Antibiotika-Produktion basiert auf zufälliger Mutagenese. Die Antibiotika produzierenden Stämme werden verschiedenen Mutagenen ausgesetzt und dann wird die Antibiotika-Empfindlichkeit des Stammes getestet. Daraus können die Belastungen abgeleitet werden, die gegenüber der ursprünglichen Belastung eine Resistenz entwickelt haben.

In der Pflanzengewebekultur wird die zufällige Mutagenese verwendet, um verschiedene Merkmale in die Pflanzen einzubauen. Pflanzen sind in den Stadien der Kallusbildung Mutagenen ausgesetzt. In Tierversuchen wird zufällige Mutagenese selten verwendet, obwohl Alkylierungsmittel verwendet wurden, um Mutationen über zufällige Mutagenese zu induzieren.

Bei der Exposition von Organismen für Mutagene sollte auf die Dosis des Mutagens und die Expositionsdauer der Mutagene geachtet werden. Überdosierungen und Expositionszeiten können den Organismus selbst schädigen. Zufällige Mutagenese sollte daher unter kontrollierten Bedingungen durchgeführt werden.

Was ist die ortsgerichtete Mutagenese??

Ortsgerichtete Mutagenese ist ein spezifischerer Prozess zur Induktion von Mutationen, bei dem Basisanaloga zur Erzeugung von Punktmutationen verwendet wurden. Diese Basenanaloga sind in der Lage, Adenin-Thymin-Guanin-Cytosin-Übergänge zu induzieren. Auf diese Weise wird die Mutation induziert und ist als ortsgerichtete Mutagenese bekannt und weist daher eine hohe Spezifität auf.

Abbildung 01: Site geleitet Mutagenese

In frühen molekularbiologischen Techniken wurde die ortsgerichtete Mutagenese unter Verwendung von Basenanaloga unter Verwendung von Aminopurin für AT-GC-Übergänge und Nitrosoguanidin für GC-zu-AT-Übergänge durchgeführt. Mit der Einführung der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) und dem Konzept der Primer wird derzeit die ortsgerichtete Mutagenese über mutagene Oligonukleotide induziert. Diese Methode ermöglicht die Insertion von Indellen und Punktmutationen für das ausgewählte Gen oder den ausgewählten Organismus. Nach Abschluss des Mutageneseverfahrens werden die Mutanten unter Verwendung spezifischer Reporter oder Marker ausgewählt.

Was sind die Ähnlichkeiten zwischen zufälliger Mutagenese und ortsgerichteter Mutagenese??

• Sowohl Random-Mutagenese- als auch Site-Directed-Mutagenesetechniken sind künstliche Methoden zur Auslösung einer Mutation für einen bestimmten Organismus.
• Sowohl Random-Mutagenese- als auch Site-Directed-Mutagenesetechniken werden verwendet, um vorteilhafte Sorten von Organismen herzustellen, die Eigenschaften wie Krankheitstoleranz und in der Gentherapie besitzen.
• Sowohl Random-Mutagenese- als auch Site-Directed-Mutagenesetechniken induzieren Mutationen in der DNA und verändern die DNA.
• Sowohl zufällige Mutagenese als auch ortsgerichtete Mutagenese werden hauptsächlich durch physikalische und chemische Agenzien induziert.

Was ist der Unterschied zwischen zufälliger Mutagenese und ortsgerichteter Mutagenese??

Zufällige Mutagenese vs. ortsgerichtete Mutagenese
Zufällige Mutagenese ist der Vorgang des zufälligen Einführens von Mutationen und anschließender Selektion der Organismen, die unter Verwendung einer Selektionsmethode mutiert werden. Der Prozess ist völlig zufällig.	Ortsgerichtete Mutagenese ist der Prozess, bei dem Mutationen ortsspezifisch an spezifische Stellen in der DNA oder an bestimmte Nukleotide eingeführt werden.

Zusammenfassung - Zufällige Mutagenese vs. ortsgerichtete Mutagenese 

Mutationen sind Veränderungen in der DNA-Sequenz eines Organismus. Diese sind auf unbekannte Expositionen von Mutagenen zurückzuführen. Bei der Mutagenese werden Varietäten von Mikroorganismen, Pflanzen und tierischen Zellkulturen Mutagenen ausgesetzt und die mutierte Varietät wird nach Abschluss des Gentransfers ausgewählt. Abhängig von der Art und Weise, in der die Mutation hervorgerufen wird, kann es sich um zufällige Mutationen oder um ortsgerichtete Mutationen handeln. Zufällige Mutagenese ist der Prozess der zufälligen Einführung von Mutationen, während die ortsgerichtete Mutagenese der Prozess ist, bei dem Mutationen ortsspezifisch an spezifische Stellen in der DNA oder an spezifische Nukleotide eingeführt werden. Dies ist der Unterschied zwischen Random-Mutagenese und Site-Directed-Mutagenese.

Referenz:

1. "Mutagenese (molekularbiologische Technik)". Mutagenese (molekularbiologische Technik) - ein Überblick | ScienceDirect-Themen. Hier verfügbar
2.Sturtevant, Freude. "Ortsgerichtete und zufällige Insertionsmutagenese bei medizinisch wichtigen Pilzen." Ortsgerichtete und zufällige Insertionsmutagenese bei medizinisch wichtigen Pilzen | InTechOpen, InTech, 5. Februar 2013.  Hier verfügbar

Bildhöflichkeit:

1.Site directed Mutagenesis'By Knbusby - Eigene Arbeit, (Public Domain) via Commons Wikimedia