म्यूटेशन दर और प्रतिस्थापन दर के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि उत्परिवर्तन दर विलोपन, सम्मिलन, या प्रतिस्थापन के आधार पर एकल जीन में नए उत्परिवर्तन की घटना की आवृत्ति है, जबकि प्रतिस्थापन दर उत्परिवर्तन की दर है जो कारण होती है डीएनए अनुक्रम में न्यूक्लियोटाइड के प्रतिस्थापन के लिए।
म्यूटेशन आणविक जीव विज्ञान, आनुवंशिकी और आनुवंशिकता के क्षेत्र में एक सामान्य शब्द है। उत्परिवर्तन दर और प्रतिस्थापन दर जीवों के एक विशेष वंश में आनुवंशिक विविधता और विकास दर की मात्रा का अनुमान लगाते हैं।
म्यूटेशन रेट क्या है?
म्यूटेशन दर समय के साथ एक जीन या जीव में नए उत्परिवर्तन की आवृत्ति है।यह स्थिर नहीं है और एकल उत्परिवर्तन प्रकार तक सीमित नहीं है। इस प्रकार, विभिन्न उत्परिवर्तन मौजूद हैं। उत्परिवर्तन के कुछ वर्गों के लिए उत्परिवर्तन दर निर्दिष्ट की जाती है, जैसे बिंदु उत्परिवर्तन जो न्यूक्लियोटाइड के सम्मिलन, विलोपन और/या प्रतिस्थापन के कारण हो सकते हैं। बिंदु उत्परिवर्तन एक ही आधार में परिवर्तन के अधीन हैं, और गलत और बकवास उत्परिवर्तन बिंदु उत्परिवर्तन के दो उपप्रकार हैं। इन उत्परिवर्तन दर के लिए समय की कई प्राकृतिक इकाइयाँ हैं। उन्हें प्रति कोशिका विभाजन या प्रति जीन प्रति पीढ़ी, या प्रति पीढ़ी प्रति जीनोम उत्परिवर्तन के रूप में वर्णित किया जाता है।
चित्र 01: उत्परिवर्तन दर
किसी जीव के उत्परिवर्तन की दर आमतौर पर पूरे विकसित होती है और प्रत्येक जीव और पर्यावरण के आनुवंशिकी से काफी प्रभावित होती है।जब उत्परिवर्तन दर बढ़ती है, तो मनुष्यों में कैंसर और वंशानुगत रोगों जैसे स्वास्थ्य जोखिम भी बढ़ जाते हैं। उत्परिवर्तन दर निर्धारित करने का एक तरीका उतार-चढ़ाव परीक्षण है, जिसे लूरिया-डेलब्रुक प्रयोग के रूप में भी जाना जाता है। यह विधि उत्परिवर्तन दर के लिए महत्वपूर्ण है क्योंकि यह प्रयोगात्मक रूप से साबित करती है कि उत्परिवर्तन बिना किसी चयन के हो सकता है।
म्यूटेशन दर प्रजातियों और विभिन्न क्षेत्रों के बीच भिन्न होती है। पुरुषों (शुक्राणु) में मानव उत्परिवर्तन दर महिलाओं (अंडा कोशिकाओं) की तुलना में अधिक होती है। इससे पता चलता है कि मानव जीनोम युग्मक उत्पन्न करने के लिए लगभग 64 नए उत्परिवर्तन जमा करता है। मानव माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए में उच्च उत्परिवर्तन दर होती है। उत्परिवर्तन दर का विकास सिद्धांत तीन प्रमुख बलों की पहचान करता है, और वे उच्च उत्परिवर्तन दर के साथ अधिक हानिकारक उत्परिवर्तन की पीढ़ी हैं, उच्च उत्परिवर्तन दर और चयापचय लागत के साथ अधिक लाभप्रद उत्परिवर्तन की पीढ़ी, और उत्परिवर्तन को रोकने के लिए प्रतिकृति दरों में कमी आई है।
प्रतिस्थापन दर क्या है?
प्रतिस्थापन दर उत्परिवर्तन का सबसे सामान्य रूप से मापा जाने वाला वर्ग है जो डीएनए अनुक्रम में न्यूक्लियोटाइड के प्रतिस्थापन पर आधारित है। मानक डीएनए विश्लेषण के साथ उन्हें मापना आसान है। उत्परिवर्तन की प्रतिस्थापन दर में उत्परिवर्तन के अन्य वर्गों की तुलना में प्रति पीढ़ी उत्परिवर्तन की अलग-अलग दरें होती हैं जो अक्सर उच्च होती हैं। किसी जीव के जीनोम की कई साइटों में छोटे फिटनेस प्रभाव वाले उत्परिवर्तन होते हैं, और उन्हें तटस्थ साइट कहा जाता है।
चित्र 02: प्रतिस्थापन दर
म्यूटेशन प्रजातियों के बीच भिन्न होते हैं, और न्यूक्लियोटाइड प्रतिस्थापन की विभिन्न दरों को प्रतिस्थापन में मापा जाता है। इन्हें निश्चित उत्परिवर्तन कहा जाता है और प्रति पीढ़ी प्रति आधार जोड़ी में मापा जाता है। निश्चित उत्परिवर्तन वे परिवर्तन हैं जो किसी जीन के अनुक्रम में उस जीन द्वारा उत्पादित प्रोटीन को बदले बिना होते हैं।इन्हें आमतौर पर उत्परिवर्तन दर के अनुमान के रूप में उपयोग किया जाता है। प्रतिस्थापन दर की गणना तब की जाती है जब प्रत्येक पीढ़ी में उत्परिवर्तन की संख्या को निर्धारण तक पहुंचने वाले नए उत्परिवर्तन की संभावना से गुणा किया जाता है।
म्यूटेशन दर और प्रतिस्थापन दर के बीच समानताएं क्या हैं?
- म्यूटेशन और प्रतिस्थापन दर जनसंख्या आनुवंशिकी में महत्वपूर्ण हैं।
- इसके अलावा, दोनों आनुवंशिक विविधता में अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं।
- वे आबादी के विकास के बारे में भी जानकारी प्रदान करते हैं।
- दोनों दरों की गणना एक विशिष्ट सूत्र के अनुसार की जाती है।
म्यूटेशन दर और प्रतिस्थापन दर में क्या अंतर है?
म्यूटेशन दर विलोपन, सम्मिलन या प्रतिस्थापन के आधार पर एकल जीन में नए उत्परिवर्तन की घटना की आवृत्ति है, जबकि प्रतिस्थापन दर डीएनए अनुक्रम में न्यूक्लियोटाइड के प्रतिस्थापन के कारण होने वाले उत्परिवर्तन की दर है।यह उत्परिवर्तन और प्रतिस्थापन दर के बीच महत्वपूर्ण अंतर है। उत्परिवर्तन दर आनुवंशिक विविधता की मात्रा का अनुमान लगाते हैं जबकि प्रतिस्थापन दर विकास की दर का अनुमान लगाते हैं। इसके अलावा, उत्परिवर्तन दर का सूत्र μ=m/N है, जहां N प्रति संस्कृति कोशिकाओं की औसत संख्या है, जबकि प्रतिस्थापन दर के लिए सूत्र प्रत्येक पीढ़ी (Nu) में नए उत्परिवर्तन की संख्या है, जो प्रत्येक नए उत्परिवर्तन तक पहुंचने की संभावना से गुणा होता है। निर्धारण (1/एन), जो यू के बराबर है।
निम्न तालिका उत्परिवर्तन और प्रतिस्थापन दर के बीच अंतर को सारांशित करती है।
सारांश - उत्परिवर्तन दर बनाम प्रतिस्थापन दर
म्यूटेशन और प्रतिस्थापन दर आनुवंशिक विविधता में महत्वपूर्ण पैरामीटर हैं। उत्परिवर्तन दर विलोपन, सम्मिलन या प्रतिस्थापन के आधार पर एकल जीन में नए उत्परिवर्तन की घटना की आवृत्ति है, जबकि प्रतिस्थापन दर डीएनए अनुक्रम में न्यूक्लियोटाइड के प्रतिस्थापन के कारण होने वाले उत्परिवर्तन की दर है। उत्परिवर्तन दर आनुवंशिक विविधता की मात्रा का अनुमान लगाते हैं, जबकि प्रतिस्थापन दर विकास की दर का अनुमान लगाते हैं।यह उत्परिवर्तन दर और प्रतिस्थापन दर के बीच अंतर को सारांशित करता है।
