Unterschied zwischen Mutation und Polymorphismus

Hauptunterschied - Mutation vs. Polymorphismus

Mutation und Polymorphismus sind zwei Begriffe, die zur Beschreibung von DNA-Varianten verwendet werden. DNA-Varianten können aufgrund von Fehlern bei der DNA-Replikation oder externen Faktoren wie UV und Chemikalien auftreten. Eine Mutation bezieht sich auf eine DNA-Variante in einem bestimmten Individuum, während sich Polymorphismus auf DNA-Varianten innerhalb einer Population bezieht. Das Hauptunterschied zwischen Mutation und Polymorphismus ist das Mutation ist eine Veränderung in einer DNA-Sequenz des Genoms eines bestimmten Organismus, während Polymorphismus eine Mutation ist, die in mehr als 1% einer bestimmten Population auftritt. Mutationen können entweder erblich oder erworben sein.

Wichtige Bereiche

1. Was ist eine Mutation?
      - Definition, Ursachen, Typen
2. Was ist Polymorphismus?
      - Definition, Funktionen, Beispiele
3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Mutation und Polymorphismus?
      - Überblick über allgemeine Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen Mutation und Polymorphismus?
      - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Erworbene Mutationen, Chromosomenmutation, Frameshift-Mutationen, Erbliche Mutationen, Mutation, Polymorphismus, Punktmutation, Single Nucleotide Polymorphism (SNP)

Was ist eine Mutation?

Eine permanente Veränderung einer Nukleotidsequenz eines Gens wird als Mutation bezeichnet. Mutationen sind ein Grund für die Beobachtung der Diversität innerhalb einer Bevölkerung. Mutationen können entweder aufgrund von Fehlern bei der DNA-Replikation oder aufgrund von Umweltfaktoren wie UV und Chemikalien auftreten. Die Größe einer Mutation kann eine einzelne Nukleotidänderung, eine Änderung einiger Basenpaare oder eine Änderung eines Abschnitts eines Chromosoms sein. Punktmutationen sind die Veränderungen eines einzelnen Basenpaares. Veränderungen im Chromosomsegment werden als Chromosomenmutationen bezeichnet. Punktmutationen treten aufgrund von Nukleotidsubstitutionen auf. Diese Substitutionen können Missense, Nonsense oder stille Mutationen in der Nukleotidsequenz des Gens verursachen. Da Punktmutationen geringfügige Änderungen in der Sequenz eines Gens bewirken, werden alternative Formen eines Gens hergestellt. Diese alternativen Formen eines Gens werden Allele genannt. Einfügungen, Löschungen oder Duplikationen einiger Basenpaare verursachen Framehift-Mutationen. Genduplikationen, Translokationen, Inversionen, intrachromosomale Deletionen und der Verlust von Heterozygosität sind Arten von Chromosomenmutationen.

Abbildung 1: Mutation durch UV

Mutationen können entweder erblich oder erworben sein. In Keimbahnzellen treten erbliche Mutationen auf. Daher können sie von den Nachkommen vererbt werden. Erworbene Mutationen treten jedoch in den Körperzellen auf. Erworbene Mutationen werden daher häufig nicht von den Nachkommen vererbt.

Was ist Polymorphismus?

Das Vorhandensein von mehr als einem Allel an einem bestimmten Ort in einer bestimmten Population wird als Polymorphismus bezeichnet. Wenn die Allel-Nebenfrequenz eines bestimmten Allels in der Bevölkerung mehr als 1% beträgt, spricht man von Polymorphismus. Auf der anderen Seite kann Polymorphismus auch als diskontinuierliche genetische Variation betrachtet werden. Während einer diskontinuierlichen genetischen Variation können mehrere klarere Formen von Individuen innerhalb einer Population identifiziert werden. Die höchsten Organismen können aufgrund einer diskontinuierlichen genetischen Variation in zwei Geschlechter als Männer und Frauen unterteilt werden. Blutgruppen von Menschen sind auch ein Beispiel für eine diskontinuierliche genetische Variation.

Abbildung 2: Polymorphismus in der Schneckenmuschel

Der Polymorphismus bleibt über Generationen hinweg bestehen, da er nicht von der natürlichen Auslese beeinflusst wird. Das bedeutet, dass der Polymorphismus dem Einzelnen weder Vorteile noch Nachteile bringt. Biochemische Techniken sind erforderlich, um zwischen einigen der Polymorphismen zu unterscheiden, da sie keine sichtbaren Manifestationen bringen. Die Art der Ernährung sozialer Insekten ist ein Beispiel für diese Art von Polymorphismen. 

Ähnlichkeiten zwischen Mutation und Polymorphismus

• Sowohl Mutation als auch Polymorphismus sind DNA-Varianten.
• Alle Mutationen und Polymorphismen bringen keine sichtbaren Manifestationen.

Unterschied zwischen Mutation und Polymorphismus

Definition

Mutation: Eine permanente Veränderung einer Nukleotidsequenz eines Gens wird als Mutation bezeichnet.

Polymorphismus: Das Vorhandensein von mehr als einem Allel an einem bestimmten Ort in einer bestimmten Population wird als Polymorphismus bezeichnet.

Bedeutung

Mutation: Eine Mutation ist ein physisches Ereignis.

Polymorphismus: Polymorphismus ist ein Populationsattribut.

Einzelne Basenpaar-Änderungen

Mutation: Eine einzelne Basenpaaränderung in der Nukleotidsequenz eines Gens wird als Punktmutation bezeichnet.

Polymorphismus: Eine einzelne Basenpaaränderung in der Nukleotidsequenz wird als einzelner Nukleotidpolymorphismus (SNP) bezeichnet..

Beispiele

Mutation: Sichelzellenanämie, Hämophilie, Mukoviszidose, Klinefelter-Syndrom und Turner-Syndrom treten aufgrund von Mutationen auf.

Polymorphismus: Die ABO-Blutgruppe und das Geschlecht des Menschen sind Beispiele für Polymorphismus.

Wirkung der natürlichen Selektion

Mutation: Die natürliche Selektion wählt die Mutationen aus, die für die Umgebung am besten geeignet sind. 

Polymorphismus: Die natürliche Auslese wirkt sich nicht auf Allele aus, die Polymorphismus hervorrufen.

Fazit

Mutation und Polymorphismus sind zwei Arten von DNA-Varianten. Mutation ist eine Veränderung der Nukleotidsequenz eines Gens. Wenn eine Mutation in einer Population mit einer Häufigkeit von mehr als 1% auftritt, wird die Mutation als Polymorphismus bezeichnet. Eine Mutation bezieht sich auf eine DNA-Variante in einem bestimmten Individuum, während sich Polymorphismus auf DNA-Varianten innerhalb einer Population bezieht. Der Hauptunterschied zwischen Mutation und Polymorphismus ist die Häufigkeit des Auftretens eines jeden Variantentyps innerhalb der Population.  

Referenz:

1. „Was ist eine Genmutation und wie treten Mutationen auf? - Genetics Home Reference. ”US National Library of Medicine. National Institutes of Health, n. D. Netz. Hier verfügbar. 03 Aug. 2017. 
2. Welche Arten von Genmutationen sind möglich? - Genetics Home Reference. ”US National Library of Medicine. National Institutes of Health, n. D. Netz. Hier verfügbar. 03 Aug. 2017.
3. "Polymorphismus". Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, Inc., n. D. Netz. Hier verfügbar. 03 Aug. 2017.

Bildhöflichkeit:

1. "DNA-UV-Mutation" Von NASA / David Herring - NASA, [1] (Public Domain) über Commons Wikimedia
2. "Polymorphismus in Cepaea nemoralis" Von Chiswick Chap - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia