Kluczowa różnica między genotoksycznością a mutagennością polega na tym, że genotoksyczność to zdolność substancji do wywoływania toksyczności DNA/materiału genetycznego komórki, podczas gdy mutagenność to zdolność czynnika do wywoływania mutacji.
Genotoksyczność i mutagenność to dwa podobne terminy, często błędnie interpretowane i używane zamiennie przez ludzi. Genotoksyczność to efekt toksyczny wywołany przez substancję chemiczną lub czynnik na geny lub DNA komórki. Tak więc substancja chemiczna o działaniu genotoksycznym jest genotoksyną. Przeciwnie, mutagenność to zdolność substancji do wywoływania lub wywoływania mutacji. Substancja chemiczna genotoksyczna niekoniecznie musi być substancją mutagenną. Mogą być mutagenami. Jednak wszystkie czynniki mutagenne są genotoksyczne, ponieważ mają właściwość niszczenia materiału genetycznego komórki.
Co to jest genotoksyczność?
Genotoksyczność to zdolność substancji do wywoływania toksyczności materiału genetycznego komórki, prowadząca przede wszystkim do wystąpienia raka. Substancje genotoksyczne mogą być substancjami fizycznymi i chemicznymi, które mogą zmieniać sekwencje genów, prowadząc do zmian informacji genetycznej. Jeśli genotoksyna wpływa na materiał genetyczny komórki somatycznej, nie będzie dziedziczna. W przeciwieństwie do tego, jeśli działanie genotoksyczne działa na komórki rozrodcze, może być dziedziczne. Działanie genotoksyczne można zminimalizować poprzez mechanizmy naprawy DNA, głównie aktywność enzymatyczną komórki. Również po genotoksyczności komórki mogą ulegać apoptozie.
Rysunek 01: Uszkodzenia genotoksyczne
Uszkodzenia DNA spowodowane przez genotoksyny można analizować za pomocą różnych testów DNA. Typowe uszkodzenia DNA obejmują delecje, insercje, dwuniciowe pęknięcia, aberracje chromosomowe i sieciowanie. Skreślenia i wstawienia odnoszą się odpowiednio do usuwania i dodawania par zasad. Co więcej, dwuniciowe pęknięcia tworzą nacięcia w dwuniciowym DNA, tworząc w ten sposób fragmenty DNA. Z drugiej strony aberracje chromosomowe to efekty na dużą skalę, które mogą przekształcić się w zmiany w poziomach ploidalności. Promieniowanie i czynniki chemiczne, takie jak czynniki alkilujące, tlenki azotu, analogi zasad, czynniki interkalujące są powszechnymi genotoksynami.
Co to jest mutagenność?
Mutagenność to zdolność agenta do wywoływania mutacji. Mutacja jest trwałą, przenoszoną zmianą w DNA, która prowadzi do różnych nienormalnych stanów, jeśli nie zostanie naprawiona. Czynniki lub substancje chemiczne powodujące mutacje są mutagenami. Jak wspomniano powyżej, mutageny to genotoksyny. Ponadto mutageny mogą być czynnikami fizycznymi, biologicznymi lub chemicznymi. Mutageny fizyczne obejmują głównie różne rodzaje promieniowania. Może to być promieniowanie jonizujące lub niejonizujące. Promieniowanie to zaburza strukturę podwójnej helisy DNA, powodując mutacje. Ponadto mutageny biologiczne obejmują różne wirusy, które infekują komórki i atakują DNA. Dlatego te wirusy są zdolne do włączania swojego DNA do gospodarza, powodując mutacje. Z drugiej strony mutageny chemiczne obejmują analogi zasad, rodzaje tlenku azotu, czynniki interkalujące, które mogą powodować przejścia i transwersje sekwencji DNA. Prowadzą do powstania miejsc apurynowych i apirymidynowych, tworząc mutacje w DNA.
Rysunek 02: Wpływ mutagenu
Zdolność do mutagenności zmniejsza się wraz ze wzrostem wydajności enzymów naprawczych DNA i mechanizmów naprawczych działających w komórce. W przeciwnym razie mutacje spowodują raka, zaburzenia genetyczne i różne komplikacje.
Jakie są podobieństwa między genotoksycznością a mutagennością?
- Genotoksyczność i mutagenność to dwa zjawiska, które wpływają na geny lub DNA organizmu.
- Oboje są w stanie zmienić materiał genetyczny komórki.
- Ponadto istnieją chemiczne i fizyczne tryby każdego efektu.
- Genotoksyna może być mutagenem lub nie, ale wszystkie mutageny są genotoksynami.
- Zarówno mutagenność, jak i genotoksyczność można zmniejszyć przez działanie enzymów naprawczych DNA i mechanizmów działających w komórce.
- Oba mogą prowadzić do wystąpienia raka i innych chorób genetycznych opartych na DNA.
Jaka jest różnica między genotoksycznością a mutagennością?
Genotoksyczność i mutagenność to dwa terminy czasami używane zamiennie. Jednak genotoksyczność odnosi się do zdolności czynnika lub substancji chemicznej do wywierania toksycznego wpływu na materiał genetyczny komórki, podczas gdy mutagenność jest właściwością czynnika lub substancji do tworzenia lub indukowania mutacji w DNA. To jest więc kluczowa różnica między genotoksycznością a mutagennością.
Ponadto należy pamiętać, że chociaż wszystkie mutageny są genotoksyczne, nie wszystkie substancje genotoksyczne są mutagenne, ponieważ genotoksyny mogą być mutagenami, kancerogenami lub teratogenami.
Poniższa infografika podsumowuje różnicę między genotoksycznością a mutagennością.
Podsumowanie – Genotoksyczność a mutagenność
Zarówno genotoksyczność, jak i mutagenność często odnoszą się do zdolności czynnika do zmiany DNA komórki, co prowadzi do różnych aberracji chromosomowych i mutacji. Jednak w głębokim sensie genotoksyczność odnosi się do zdolności czynnika do zmiany struktury, zawartości informacji lub segregacji DNA, podczas gdy mutagenność odnosi się do właściwości czynnika do wywoływania mutacji genetycznych. To jest więc kluczowa różnica między genotoksycznością a mutagennością. Poza tym genotoksyczność niekoniecznie wiąże się z mutagennością. Genotoksyny mogą być czynnikami rakotwórczymi lub teratogennymi zamiast mutagenami. Ale wszystkie mutageny to genotoksyny.
