Quelle est la différence entre le taux de mutation et le taux de substitution

Le différence clé entre le taux de mutation et le taux de substitution est que le taux de mutation est la fréquence d'occurrence de nouvelles mutations dans un seul gène basé sur les suppressions, les insertions ou les substitutions, tandis que le taux de substitution est le taux de mutations qui se produisent en raison de la substitution des nucléotides dans la séquence d'ADN.

La mutation est un terme commun dans l'avenue de la biologie moléculaire, de la génétique et de l'hérédité. Le taux de mutation et le taux de substitution estiment la quantité de taux de diversité génétique et d'évolution dans une lignée particulière d'organismes.

CONTENU

1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce que le taux de mutation  
3. Qu'est-ce que le taux de substitution
4. Similitudes - taux de mutation et taux de substitution
5. Taux de mutation vs taux de substitution sous forme tabulaire
6. Résumé - Taux de mutation vs taux de substitution

Qu'est-ce que le taux de mutation?

Le taux de mutation est la fréquence des nouvelles mutations dans un seul gène ou un organisme dans le temps. Il n'est pas constant et n'est pas limité à un seul type de mutation. Ainsi, diverses mutations sont présentes. Les taux de mutation sont spécifiés pour certaines classes de mutations, telles que les mutations ponctuelles qui peuvent se produire en raison des insertions, des suppressions et / ou de la substitution de nucléotides. Les mutations ponctuelles sont soumises à des changements dans une seule base, et les mutations faux-sens et non-sens sont deux sous-types de mutations ponctuelles. Il y a plusieurs unités naturelles de temps pour ces taux de mutation. Ils sont caractérisés comme des mutations par paire de bases par division cellulaire ou par gène par génération, ou par génome par génération.

Figure 01: Taux de mutation

Le taux de mutation d'un organisme est généralement évolué tout au long et est fortement influencé par la génétique de chaque organisme et de l'environnement. Lorsque le taux de mutation augmente, les risques pour la santé tels que le cancer et les maladies héréditaires chez l'homme augmentent également. Une façon de déterminer le taux de mutation est le test de fluctuation, également connu sous le nom d'expérience Luria-Delbruck. Cette méthode est importante pour les taux de mutation car il prouve expérimentalement que la mutation peut se produire sans aucune sélection.

Les taux de mutation varient entre les espèces et les différentes régions. Le taux de mutation humaine chez les hommes (sperme) est plus élevé que chez les femmes (cellules d'oeufs). Cela montre que le génome humain s'accumule autour de 64 nouvelles mutations afin de générer des gamètes. L'ADN mitochondrial humain a un taux de mutation élevé. La théorie de l'évolution des taux de mutation identifie trois forces principales, et elles sont la génération de mutations plus nocives avec des taux de mutation plus élevés, la génération de mutations plus avantageuses avec des taux de mutation plus élevés et des coûts métaboliques et une réduction des taux de réplication afin d'empêcher la mutation.

Qu'est-ce que le taux de substitution?

Le taux de substitution est la classe de mutation la plus couramment mesurée qui est basée sur la substitution de nucléotides dans une séquence d'ADN. Ils sont plus faciles à mesurer avec l'analyse d'ADN standard. Les taux de substitution des mutations ont des taux de mutation différents par génération que les autres classes de mutations qui sont souvent élevées. De nombreux sites d'un génome d'un organisme contiennent des mutations avec de petits effets de fitness, et ils sont appelés sites neutres.

Figure 02: Taux de substitution

Les mutations diffèrent entre les espèces et les différents taux de substitutions nucléotidiques sont mesurés en substitutions. Ceux-ci sont appelés mutations fixes et sont mesurées par paire de bases par génération. Les mutations fixes sont les changements qui se produisent dans une séquence d'un gène sans changer les protéines produites par ce gène. Ceux-ci sont généralement utilisés comme estimations du taux de mutation. Le taux de substitution est calculé lorsque le nombre de mutations dans chaque génération est multiplié par la probabilité de la nouvelle mutation qui atteint la fixation.

Quelles sont les similitudes entre le taux de mutation et le taux de substitution?

• Les taux de mutation et de substitution sont importants dans la génétique de la population.
• De plus, les deux donnent un aperçu de la diversité génétique.
• Ils fournissent également des informations sur l'évolution des populations.
• Les deux taux sont calculés selon une formule spécifique.

Quelle est la différence entre le taux de mutation et le taux de substitution?

Le taux de mutation est la fréquence d'occurrence de nouvelles mutations dans un seul gène basé sur les suppressions, les insertions ou les substitutions, tandis que le taux de substitution est le taux de mutations qui se produisent en raison de la substitution des nucléotides dans la séquence d'ADN. C'est la principale différence entre la mutation et le taux de substitution. Les taux de mutation estiment la quantité de diversité génétique tandis que les taux de substitution estiment le taux d'évolution. De plus, la formule de taux de mutation est μ = m / n, où n est le nombre moyen de cellules par culture, tandis que la formule pour le taux de substitution est le nombre de nouvelles mutations dans chaque génération (Nu) multipliée par la probabilité que chaque nouvelle mutation atteint Fixation (1 / N), qui équivaut à u.

Le tableau suivant résume la différence entre la mutation et le taux de substitution.

Résumé - Taux de mutation vs taux de substitution

Les taux de mutation et de substitution sont des paramètres importants dans la diversité génétique. Le taux de mutation est la fréquence d'occurrence de nouvelles mutations dans un seul gène basé sur les suppressions, les insertions ou les substitutions, tandis que le taux de substitution est le taux de mutations qui se produisent en raison de la substitution des nucléotides dans la séquence d'ADN. Les taux de mutation estiment la quantité de diversité génétique, tandis que le taux de substitution estime le taux d'évolution. Cela résume la différence entre le taux de mutation et le taux de substitution.

Référence:

1. A;, meyer s; vonhaeseler. «Identifier les taux de substitution spécifiques au site.«Biologie et évolution moléculaires, u.S. Bibliothèque nationale de médecine.
2. Comme ;, Peck Km; Lauring. «Complexités des taux de mutation virale.»Journal of Virology, u.S. Bibliothèque nationale de médecine.

Image gracieuseté:

1. «PPAT.1002950.G001 ”par des figures de phylogénie (CC par 2.0) via Flickr
2. «Estimations récentes du taux de mutation à l'échelle du génome humain» par Aylwyn Scally - «Le taux de mutation dans l'évolution humaine et l'inférence démographique» Curr Opin Genet Dev. 30 août 2016; 41: 36-43. https: // dx.est ce que je.org / 10.1101/061226 (CC par 4.0) via Commons Wikimedia