Mutasyon ve rekombinasyon nedeniyle genomlarda meydana gelen değişim ölçeği, bu iki süreç arasındaki en büyük farktır. Mutasyon ve rekombinasyon, zaman içinde genomu değiştiren iki süreçtir. Her iki süreç de ilişkisiz olsa da, genomu sürekli olarak şekillendirirler. Bu değişikliklerin çoğu yeni kuşağa geçmez, ancak bazı değişikliklerin türün kaderini belirleyerek yavrular üzerinde yüksek bir etkisi olacaktır. Somatik hücrelerde DNA'da meydana gelen değişiklikler genellikle kalıtsal değildir, germline hücrelerinde DNA'da meydana gelen değişiklikler kalıtsal olabilir. Ayrıca, bu değişiklik yıkıcıysa, hücre, organ, organizma ve hatta türler için önemli zararlar olabilir. Yapıcı bir değişiklikse, türler için sonuçta faydalı olabilir..
Mutasyon şu şekilde tanımlanır: bir genomun nükleotit sekansında küçük çaplı değişiklikler ve değişiklikler enzimlerin onarılmasıyla düzeltilmez. Bu mutasyonlar tek baz değişiklikleri olabilir (nokta mutasyonları), küçük ölçekli ekleme veya silme. Mutasyona neden olan ajanlar olarak bilinir mutagenler. En yaygın mutajenler hatalı replikasyon, kimyasallar ve radyasyondur. Kimyasallar ve radyasyon nükleotidin yapısını değiştirir ve eğer değişiklik tamir edilmezse, mutasyon kalıcı olacaktır.
Metil guanin, metil transferaz ve DNA polimeraz III gibi DNA'nın bu mutasyonlarını onaran birkaç enzim vardır. Bu enzimler hücre bölünmesinin başlamasından önce (replikasyon öncesi) ve hücre bölünmesinden sonra (replikasyon sonrası) hataları ve hasarları tarar.
Kodlama bölgesindeki mutasyon (yani, protein çeviri sekansının depolandığı DNA bölgeleri) hücre, organ veya organizma için zararlı olabilir (bir kodonun üçüncü bazında genellikle herhangi bir zarara neden olmayan nokta mutasyonu) - sessiz mutasyon).
Örneğin: - orak hücre anemisi nokta mutasyonunun neden olduğu bir hastalıktır.
Kodlamayan DNA'daki mutasyonların herhangi bir zarara neden olma olasılığı daha düşüktür, ancak kalıtsal ise, mutasyon sessiz genlerin aktivasyonuna neden oluyorsa zararlı olabilir..
Yerleştirme veya silme mutasyonlarının okuma çerçevesini kaydırdığı bilinmektedir (çerçeve kayması mutasyonları) insanlarda ölümcül hastalıklara neden olan kusurlu protein sentezine yol açar.
Çoğu mutasyon zararlı olmasına rağmen, faydalı olan bazı mutasyonlar vardır. Örneğin, Avrupalıların çoğu evrim sırasında bir nokta mutasyonu nedeniyle HIV enfeksiyonuna karşı dirençlidir..
Rekombinasyon, genomun nükleotit sekansındaki büyük ölçekli değişikliklerin süreci ve hangileri genellikle DNA hasar onarım mekanizmaları tarafından tamir edilmez. İki tip rekombinasyon vardır: çaprazlama ve çapraz olmayan rekombinasyon. Crossover rekombinasyonu bir çift tatil bağlantısı oluşturarak homolog kromozomların DNA fragmanlarının değiştirilmesinin bir sonucudur.. Geçişsiz rekombinasyon kromozomlar arasında hiçbir genetik madde değişiminin meydana gelmediği senteze bağlı iplikçik tavlaması ile meydana gelir. Bunun yerine, bir kromozom dizisi kopyalanır ve diğer kromozomdaki boşluğa yerleştirilir ve şablon kromozom dizisi bozulmadan kalır.
Rekombinasyon kromozom içinde, genellikle iki kardeş kromatid arasında gerçekleşebilir (transpozisyon).
Germ hattı hücrelerindeki mayoz bölünme sırasında, rekombinasyon homolog olmayan kromozomlar arasında yaygın olarak gözlenen bir süreçtir. Somatik hücrelerde, homolog kromozomlar arasında rekombinasyon meydana gelir.
B hücresi üretimi sırasında rekombinasyon esastır. Ayrıca, rekombinasyonu içeren bazı onarım sistemleri vardır.
Hem mutasyon hem de rekombinasyon, bir genomun nükleotit sekansını değiştiren süreçlerdir. Her iki süreç de hücrelerde, organlarda ve organizmalarda ölümcül olabilen kusurlara neden olur. Her iki süreç de türler için olduğu kadar organizmalar için de yararlı olabilir. Ayrıca, her iki süreç de evrim sırasında gerekli süreçlerdir. Bununla birlikte, iki süreç arasında bazı farklılıklar da vardır. Onlara bir göz atalım.
• Mutasyon, bir genomun nükleotit sekansını küçük çapta değiştiren ve enzimlerin onarımı ile değişikliklerin düzeltilmediği bir süreçtir.
• Rekombinasyon, bir genomun nükleotit sekansını büyük ölçekte değiştiren ve genellikle DNA hasar onarım mekanizmalarıyla tamir edilmeyen ana işlemdir..
• Mutasyon - nokta mutasyonu ve çerçeve kaydırma mutasyonu
• Rekombinasyon - çapraz rekombinasyon ve çapraz olmayan rekombinasyon
• Mutasyon - Mutasyon ajanlarına hatalı replikasyon, kimyasallar ve radyasyon dahildir.
• Rekombinasyon - Rekombinasyon enzim kontrollü bir mekanizmadır.
• Mutasyon genomun rastgele yerlerinde oluşabilir.
• Rekombinasyon genellikle yere özgüdür.
• Mutasyon, hücredeki onarım sistemleri tarafından onarılabilir.
• Rekombinasyon bazen bir onarım sürecidir.
• Mutasyonlar her zaman olabilir.
• Hücre bölünmesi sırasında rekombinasyon meydana gelir.
• Mutasyon genleri kopyalamaz.
• Rekombinasyon genomdaki genleri kopyalayabilir.
Görüntüler Nezaket: Nokta mutasyonları ve Thomas Hunt Morgan'ın Wikicommons (Public Domain) üzerinden geçiş (1916) resmi