La diferència clau entre la taxa de mutació i la taxa de substitució és que la taxa de mutació és la freqüència d'ocurrència de noves mutacions en un únic gen basada en supressions, insercions o substitucions, mentre que la taxa de substitució és la taxa de mutacions que es produeixen a causa de a la substitució de nucleòtids a la seqüència d'ADN.
La mutació és un terme comú en l'avinguda de la biologia molecular, la genètica i l'herència. La taxa de mutació i la taxa de substitució estimen la quantitat de diversitat genètica i les taxes d'evolució en un llinatge concret d'organismes.
Què és la taxa de mutació?
La taxa de mutació és la freqüència de noves mutacions en un sol gen o un organisme al llarg del temps. No és constant i no es limita a un sol tipus de mutació. Per tant, hi ha diferents mutacions. Les taxes de mutació s'especifiquen per a determinades classes de mutacions, com ara mutacions puntuals que es poden produir a causa d'insercions, delecions i/o substitució de nucleòtids. Les mutacions puntuals estan subjectes a canvis en una única base, i les mutacions sense sentit i sense sentit són dos subtipus de mutacions puntuals. Hi ha diverses unitats naturals de temps per a aquestes taxes de mutació. Es caracteritzen per mutacions per parell de bases per divisió cel·lular o per gen per generació, o per genoma per generació.
Figura 01: taxa de mutació
La taxa de mutació d'un organisme sol evolucionar al llarg i està fortament influenciada per la genètica de cada organisme i el medi ambient. Quan augmenta la taxa de mutació, també augmenten els riscos per a la salut com el càncer i les mal alties hereditàries en humans. Una manera de determinar la taxa de mutació és la prova de fluctuació, que també es coneix com a experiment Luria-Delbruck. Aquest mètode és important per a les taxes de mutació, ja que demostra experimentalment que la mutació es pot produir sense cap selecció.
Les taxes de mutació varien entre les espècies i les diferents regions. La taxa de mutació humana en els mascles (espermatozoides) és més alta que en les femelles (òvuls). Això demostra que el genoma humà acumula al voltant de 64 noves mutacions per tal de generar gàmetes. L'ADN mitocondrial humà té una alta taxa de mutació. La teoria de l'evolució de les taxes de mutació identifica tres forces principals, i són la generació de mutacions més nocives amb taxes de mutació més altes, la generació de mutacions més avantatjoses amb taxes de mutació i costos metabòlics més alts, i taxes de replicació reduïdes per prevenir la mutació.
Què és la taxa de substitució?
La taxa de substitució és la classe de mutació més mesurada que es basa en la substitució de nucleòtids en una seqüència d'ADN. Són més fàcils de mesurar amb l'anàlisi estàndard d'ADN. Les taxes de substitució de mutacions tenen diferents taxes de mutació per generació que altres classes de mutacions que sovint són altes. Molts llocs del genoma d'un organisme contenen mutacions amb efectes físics petits i s'anomenen llocs neutres.
Figura 02: taxa de substitució
Les mutacions difereixen entre les espècies i les diferents taxes de substitucions de nucleòtids es mesuren en substitucions. Aquestes s'anomenen mutacions fixes i es mesuren per parell de bases per generació. Les mutacions fixes són els canvis que tenen lloc en una seqüència d'un gen sense canviar les proteïnes produïdes per aquest gen. Normalment s'utilitzen com a estimacions de la taxa de mutació. La taxa de substitució es calcula quan el nombre de mutacions de cada generació es multiplica per la probabilitat que la nova mutació arribi a la fixació.
Quines similituds hi ha entre la taxa de mutació i la taxa de substitució?
- Les taxes de mutació i substitució són importants en la genètica de la població.
- A més, tots dos ofereixen informació sobre la diversitat genètica.
- També proporcionen informació sobre l'evolució de les poblacions.
- Les dues tarifes es calculen segons una fórmula específica.
Quina diferència hi ha entre la taxa de mutació i la taxa de substitució?
La taxa de mutació és la freqüència d'ocurrència de noves mutacions en un únic gen basada en delecions, insercions o substitucions, mentre que la taxa de substitució és la taxa de mutacions que es produeixen a causa de la substitució de nucleòtids a la seqüència d'ADN. Aquesta és la diferència clau entre la taxa de mutació i substitució. Les taxes de mutació estimen la quantitat de diversitat genètica mentre que les taxes de substitució estimen la taxa d'evolució. A més, la fórmula de la taxa de mutació és μ=m/N, on N és el nombre mitjà de cèl·lules per cultiu, mentre que la fórmula de la taxa de substitució és el nombre de noves mutacions a cada generació (Nu) multiplicat per la probabilitat que assoleixi cada nova mutació. fixació (1/N), que és igual a u.
La taula següent resumeix la diferència entre la taxa de mutació i substitució.
Resum: percentatge de mutació vs percentatge de substitució
Les taxes de mutació i substitució són paràmetres importants en la diversitat genètica. La taxa de mutació és la freqüència d'ocurrència de noves mutacions en un sol gen basada en delecions, insercions o substitucions, mentre que la taxa de substitució és la taxa de mutacions que es produeixen a causa de la substitució de nucleòtids en la seqüència d'ADN. Les taxes de mutació estimen la quantitat de diversitat genètica, mentre que la taxa de substitució estimen la taxa d'evolució. Això resumeix la diferència entre la taxa de mutació i la taxa de substitució.
