NS 主な違い 誘発された突然変異と自然突然変異の間は 突然変異誘発物質は変異原と呼ばれる環境因子の影響により発生しますが、自然突然変異はDNA構造の自然な変化により発生します。 さらに、放射線、酸化的損傷、挿入剤、塩基類似体、ヒドロキシルアミン、亜酸化窒素は突然変異を誘発し、DNA複製、脱プリン、脱アミノ化、および転移可能な遺伝的要素のエラーは自然突然変異を引き起こします。

誘発された突然変異と自然突然変異は、DNA構造の2種類の遺伝的変化です。突然変異は遺伝学の研究に不可欠なツールです。

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誘発突然変異とは何ですか

誘発された突然変異は、突然変異誘発物質と呼ばれる環境因子によって発生する、DNAの遺伝的な構造変化です。一般に、2種類の変異原が変異を引き起こします：化学的変異原と物理的変異原です。化学変異原の例としては、ヒドロキシルアミン、塩基類似体、アルキル化剤、DNA付加物、挿入剤、DNA架橋剤、酸化的損傷、亜硝酸などがあります。対照的に、物理的変異原にはUV放射とイオン化放射の2種類があります。

図1：紫外線による突然変異

さらに、3つのメカニズムが誘発された突然変異の形成に関与しています。それらは、塩基類似体の取り込み、特定のミスペアリング、および塩基損傷です。

ベースアナログの組み込み

塩基類似体は、DNAの窒素塩基と同様の構造特性を持つ化合物です。それらはDNAに組み込まれ、突然変異を引き起こす可能性があります。たとえば、5-ブロモウラシル（5-BU）はチミンの塩基類似体です。また、2-アミノプリン（2AP）はアデニンの塩基類似体です。

特定のミスペアリング

一部の変異原物質は、DNAの窒素塩基を変化させ、ミスペアリングを引き起こします。メタンスルホン酸エチル（EMS）やニトロソグアニジン（NG）などのアルキル化剤は、DNAのグアニンの6番目の位置とチミンの4番目の位置に酸素を追加し、GCからATへの遷移を引き起こします。また、プロフラビン、アクリジンオレンジなどの挿入剤はプランナー分子であり、DNAの窒素塩基間を滑ることができます。

基本ダメージ

一部の変異原物質は、DNAの1つまたは複数の窒素塩基に損傷を与え、複製をブロックします。バクテリアでは、SOSシステムがDNAのこれらのタイプの損傷を修復する責任があります。

自然突然変異とは何ですか

自然突然変異は、DNAの構造における別のタイプの遺伝的変化であり、自然の要因によって発生します。自然突然変異の3つの原因は、DNA複製のエラー、自然病変、および転移可能な遺伝子要素です。

DNA複製のエラー

DNAポリメラーゼによって新しく合成されたDNA鎖に誤った塩基が追加されると、塩基置換の形でDNA複製にエラーが発生します。塩基置換は、プリン塩基が別のプリン塩基で置換されるトランジション変異、またはプリンをピリミジンで置換するトランスバージョン変異、またはその逆である可能性があります。また、フレームシフト変異はレプリケーションエラーが原因で発生します。また、欠失は自然突然変異の注目すべき部分を占めています。さらに、複製エラーは、DNAのセグメントの重複も引き起こす可能性があります。

図2：DNAのさまざまな構造変化

自然病変

脱プリンと脱アミノ化は、DNAで発生する可能性のある2つの主要なタイプの自然病変です。脱プリンは、DNAの構造からプリン残基が失われ、プリン部位が生じることです。脱アミノ化では、シトシンはウラシルに変換され、複製中にアデニンとペアになります。したがって、これによりGCからATへの移行も発生します。ただし、酸化的に損傷した塩基と呼ばれる3番目のタイプの自然病変があります。ここでは、スーパーオキシドラジカル、過酸化水素、ヒドロキシルラジカルなどの活性酸素塩基がDNAに酸化的損傷を引き起こし、変異を引き起こします。

転移性遺伝子要素

一部の遺伝的要素は、同じ染色体または異なる染色体のある位置から別の位置に移動する可能性があります。それらは染色体再配列を仲介します。

誘発突然変異と自然突然変異の類似点

誘発突然変異と自然突然変異の違い

意味

誘発突然変異とは、生体のデオキシリボ核酸分子に影響を与える物理的または化学的作用物質による治療によって生じる突然変異を指し、自然突然変異とは、変異原物質への曝露の結果ではなく自然に生じる突然変異を指します。したがって、これが誘発突然変異と自然突然変異の主な違いです。

元

誘発突然変異と自然突然変異のもう1つの違いは、誘発突然変異は環境からの変異原によって発生するのに対し、自然突然変異は自然の原因によって発生することです。

メカニズム

それらに関与するメカニズムも、誘発突然変異と自然突然変異の大きな違いです。誘発された突然変異は、塩基類似体の取り込み、塩基のミスペアリング、および塩基の損傷によって発生し、自然突然変異は、DNA複製のエラー、脱プリンおよび脱アミノ化などの自然病変、および転移可能な遺伝子要素によって発生します。

機能ゲノミクス

誘発された突然変異は逆遺伝学で重要ですが、自然突然変異は順遺伝学で重要です。したがって、これは誘発突然変異と自然突然変異のもう1つの違いです。

結論

誘発された突然変異は、突然変異誘発物質によって発生するDNAの構造変化の一種です。誘発された突然変異の3つの主なメカニズムは、塩基類似体の取り込み、ミスペアリング、および塩基損傷です。一方、自然突然変異は、DNA複製のエラー、自然病変、転移可能な遺伝子要素などの自然なプロセスによって発生します。したがって、誘発突然変異と自然突然変異の主な違いは、突然変異を引き起こす薬剤の起源です。

参照：

1. Griffiths AJF、Miller JH、SuzukiDTなど。遺伝分析入門。第7版。ニューヨーク：W。H。フリーマン; 2000年。誘発された突然変異。ここで入手可能2.Griffiths AJF、Miller JH、SuzukiDTなど。遺伝分析入門。第7版。ニューヨーク：W。H。フリーマン; 2000年。自然突然変異。ここで入手可能

画像提供：

1. NASA / David Herringによる「DNAUV変異」– NASA、[1]（パブリックドメイン）Commons Wikimedia経由2.「Chromosomesmutations-en」GYassineMrabetTalkによる✉このW3C不特定のベクター画像は、Inkscapeで作成されました。 – Commons Wikimediaを介したChromosomenmutationen.png（パブリックドメイン）に基づく自作