Differenza tra mutagenesi casuale e mutagenesi diretta dal sito

Differenza chiave - Mutagenesi casuale vs Mutagenesi diretta del sito
 

La mutagenesi è il processo in cui le mutazioni vengono volutamente introdotte nelle cellule o nei geni che daranno origine a geni o organismi geneticamente modificati. La mutagenesi viene principalmente effettuata per introdurre caratteristiche benefiche per gli organismi. Attualmente la mutagenesi viene anche utilizzata nella terapia genica per alterare i geni e per scopi medicinali. Le mutazioni possono essere introdotte in due modi principali; Mutagenesi casuale e mutagenesi sito-diretta. La mutagenesi casuale è il processo di introduzione casuale delle mutazioni. Quindi selezionare gli organismi che sono mutati usando un metodo di selezione. Il processo è del tutto casuale. La mutagenesi diretta del sito è il processo in cui le mutazioni vengono introdotte in modo site-specific in specifiche posizioni nel DNA o in nucleotidi specifici. Specificità delle mutazioni dirette ai siti in molto alto. Il differenza fondamentale tra mutagenesi casuale e sito diretta è la moda in cui viene introdotta la mutazione. Mutagenesi casuale introduce mutazioni in modo casuale, mentre le mutazioni dirette al sito sono mirate in modo specifico a siti selezionati dei geni.

CONTENUTO

1. Panoramica e differenza chiave
2. Cos'è la Mutagenesi Casuale
3. Cos'è la mutagenesi diretta dal sito
4. Somiglianze tra mutagenesi casuale e mutagenesi diretta del sito
5. Confronto affiancato - Mutagenesi casuale vs Mutagenesi diretta del sito in forma tabulare
6. Sommario

Cos'è la Mutagenesi Casuale?

La mutagenesi casuale si riferisce al processo di introduzione di mutazioni agli organismi in modo casuale e quindi non specifico. La mutagenesi casuale comporta l'esposizione dell'organismo in un mutageno per un periodo di tempo e la selezione delle varietà mutanti. I mutageni possono essere mutageni fisici come radiazioni UV o mutageni chimici come agenti alchilanti. Questo metodo è più adatto per indurre mutazioni in microrganismi, piante e animali.

Il processo di sviluppo della deformazione microbica nella produzione di antibiotici si basa sulla mutagenesi casuale. I ceppi produttori di antibiotici sono esposti a diversi mutageni e quindi viene testata la suscettibilità agli antibiotici del ceppo. In tal modo, si possono dedurre i ceppi che hanno sviluppato resistenza rispetto al ceppo originale.

Nella coltura dei tessuti vegetali, viene utilizzata la mutagenesi casuale per incorporare caratteri diversi nelle piante. Le piante sono esposte a mutageni nelle fasi di formazione del callo. Negli studi su animali, la mutagenesi casuale è usata raramente, sebbene gli agenti alchilanti siano stati usati per indurre mutazioni tramite mutagenesi casuale.

Quando si espongono organismi per mutageni, si deve prestare attenzione alla dose del mutageno e al periodo di esposizione ai mutageni. Dosi eccessive e periodi di esposizione possono danneggiare l'organismo stesso. Pertanto, la mutagenesi casuale deve essere eseguita in condizioni controllate.

Cos'è la mutagenesi diretta dal sito?

La mutagenesi sito-diretta è un processo più specifico di induzione di mutazioni, in cui gli analoghi di base sono stati usati per creare mutazioni puntiformi. Questi analoghi di base sono in grado di indurre le transizioni da Adenina-Timina a Guanina-Citosina. In questo modo, la mutazione viene indotta ed è nota come mutagenesi sito-diretta e quindi ha un'elevata specificità.

Figura 01: Sito diretto mutagenesi

Nelle prime tecniche di biologia molecolare, la mutagenesi diretta al sito mediante analoghi di base è stata eseguita utilizzando aminopurina per transizioni AT - GC e nitrosoguanidina per transizioni da GC a AT. Con l'introduzione della Polymerase Chain Reaction (PCR) e il concetto di primer, attualmente, la mutagenesi diretta al sito viene indotta tramite oligonucleotidi mutagenici. Questo metodo consente l'inserimento di indel e le mutazioni puntiformi sul gene o sull'organismo selezionato. Al completamento della procedura di mutagenesi, i mutanti vengono selezionati utilizzando specifici segnalatori o marcatori.

Quali sono le somiglianze tra la mutagenesi casuale e la mutagenesi diretta dal sito?

• Sia la Mutagenesi Casuale che le Tecniche di Mutagenesi Diretta sul Sito sono metodi artificiali per indurre una mutazione a un organismo specifico.
• Sia le tecniche di Mutagenesi Casuale sia quelle di Mutagenesi Diretta del Sito sono utilizzate per produrre varietà benefiche di organismi che possiedono caratteristiche come la tolleranza alla malattia e nella terapia genica.
• Sia la Random Mutagenesis che le tecniche di Mutagenesi Diretta del Sito inducono mutazioni nel DNA e alterano il DNA.
• Sia la mutagenesi casuale che i tipi di mutagenesi diretta del sito sono indotti principalmente da agenti fisici e chimici.

Qual è la differenza tra mutagenesi casuale e mutagenesi diretta del sito?

Mutagenesi casuale vs Mutagenesi diretta del sito
La mutagenesi casuale è il processo di introduzione casuale delle mutazioni e quindi la selezione degli organismi che sono mutati usando un metodo di selezione. Il processo è del tutto casuale.	La mutagenesi diretta del sito è il processo in cui le mutazioni vengono introdotte in modo specifico per sito in specifiche posizioni nel DNA o in nucleotidi specifici.

Sommario - Mutagenesi casuale vs Mutagenesi diretta del sito 

Le mutazioni sono cambiamenti nella sequenza del DNA di un organismo. Questi sono dovuti a esposizioni sconosciute di mutageni. Nella mutagenesi, varietà di microrganismi, piante e colture di cellule animali sono esposte a mutageni e la varietà mutante viene selezionata dopo il completamento del trasferimento genico. A seconda del modo in cui viene effettuata la mutazione, possono essere mutazioni casuali o mutazioni site-directed. La mutagenesi casuale è il processo di introduzione casuale delle mutazioni mentre la mutagenesi diretta del sito è il processo in cui le mutazioni vengono introdotte in modo site-specific a specifiche posizioni nel DNA o a nucleotidi specifici. Questa è la differenza tra mutagenesi casuale e mutagenesi diretta del sito.

Riferimento:

1. "Mutagenesi (tecnica di biologia molecolare)." Mutagenesi (tecnica di biologia molecolare) - una panoramica | Argomenti ScienceDirect. Disponibile qui
2. Serale, Gioia. "Mutagenesi inserzionale diretta al sito e casuale in funghi importanti dal punto di vista clinico". Mutagenesi inserzionale orientata al sito e casuale in funghi importanti dal punto di vista medico | InTechOpen, InTech, 5 febbraio 2013.  Disponibile qui

Cortesia dell'immagine:

1. "Mutagenesi diretta verso l'esterno" di Knuxbyby - Opera personale, (dominio pubblico) tramite Commons Wikimedia