Ključna razlika med genotoksičnostjo in mutagenostjo je, da je genotoksičnost zmožnost snovi, da povzroči toksičnost na DNK/genskem materialu celice, medtem ko je mutagenost zmožnost povzročitelja, da povzroči mutacije.
Genotoksičnost in mutagenost sta dva podobna izraza, ki ju ljudje pogosto napačno razlagajo in uporabljajo izmenično. Genotoksičnost je toksični učinek, ki ga povzroči kemikalija ali sredstvo na gene ali DNK celice. Tako je kemikalija, ki ima genotoksični učinek, genotoksin. Nasprotno pa je mutagenost sposobnost snovi, da povzroči ali inducira mutacije. Genotoksična kemikalija ni nujno mutagena snov. Lahko so mutageni. Vse mutagene snovi pa so genotoksične, saj imajo lastnost uničenja genetskega materiala celice.
Kaj je genotoksičnost?
Genotoksičnost je sposobnost snovi, da ustvari toksičnost na genskem materialu celice, kar vodi predvsem do nastanka raka. Genotoksične snovi so lahko fizikalne in kemične snovi, ki lahko spremenijo zaporedje genov, kar povzroči spremembe v genetskih informacijah. Če genotoksin vpliva na genetski material somatske celice, ne bo deden. V nasprotju s tem, če genotoksični učinek deluje na zarodne celice, je lahko deden. Genotoksični učinek je mogoče zmanjšati z mehanizmi popravljanja DNA, predvsem z encimsko aktivnostjo celice. Tudi pri genotoksičnosti so lahko celice podvržene apoptozi.
Slika 01: Genotoksična škoda
Poškodbe DNK, ki jih povzročajo genotoksini, je mogoče analizirati z uporabo različnih DNK testov. Pogoste poškodbe DNK vključujejo delecije, vstavke, dvoverižne prelome, kromosomske aberacije in navzkrižno povezovanje. Delecije in vstavitve se nanašajo na odstranitev oziroma dodajanje baznih parov. Poleg tega dvoverižni prelomi tvorijo zareze v dvoverižni DNK, s čimer nastanejo fragmenti DNK. Po drugi strani pa so kromosomske aberacije obsežni učinki, ki se lahko razvijejo v spremembe ravni ploidnosti. Sevanje in kemični agensi, kot so alkilirajoča sredstva, dušikovi oksidi, bazni analogi, interkalacijski agensi, so pogosti genotoksini.
Kaj je mutagenost?
Mutagenost je sposobnost povzročitelja, da povzroči mutacije. Mutacija je trajna prenosljiva sprememba v DNK, ki povzroči različna nenormalna stanja, če je ne popravimo. Agenti ali kemikalije, ki povzročajo mutacije, so mutageni. Kot je navedeno zgoraj, so mutageni genotoksini. Poleg tega so mutageni lahko fizikalni, biološki ali kemični dejavniki. Fizikalni mutageni vključujejo predvsem različne vrste sevanja. Lahko gre za ionizirajoča ali neionizirajoča sevanja. Ta sevanja porušijo strukturo dvojne vijačnice DNK in povzročijo mutacije. Poleg tega biološki mutageni vključujejo različne viruse, ki okužijo celice in napadajo DNA. Zato so ti virusi sposobni vključiti svojo DNK v gostitelja in povzročiti mutacije. Po drugi strani pa kemični mutageni vključujejo bazne analoge, vrste dušikovega oksida, interkalacijske agense, ki lahko povzročijo prehode in transverzije zaporedja DNA. Privedejo do tvorbe apurinskih in apirimidinskih mest, ki ustvarjajo mutacije v DNK.
Slika 02: Učinek mutagena
Sposobnost mutagenosti se zmanjša s povečano učinkovitostjo encimov za popravilo DNA in mehanizmov popravljanja, ki delujejo v celici. V nasprotnem primeru bodo mutacije na koncu povzročile raka, genetske motnje in različne zaplete.
Kakšne so podobnosti med genotoksičnostjo in mutagenostjo?
- Genotoksičnost in mutagenost sta dva pojava, ki vplivata na gene ali DNK organizma.
- Oba lahko spremenita genetski material celice.
- Poleg tega obstajajo kemični in fizikalni načini vsakega učinka.
- Genotoksin je lahko mutagen ali ne, vendar so vsi mutageni genotoksini.
- Tako mutagenost kot genotoksičnost je mogoče zmanjšati z delovanjem encimov za popravilo DNK in mehanizmov, ki delujejo v celici.
- Oboje lahko povzroči nastanek raka in drugih genetskih bolezni, ki temeljijo na DNK.
Kakšna je razlika med genotoksičnostjo in mutagenostjo?
Genotoksičnost in mutagenost sta izraza, ki se včasih uporabljata izmenično. Vendar se genotoksičnost nanaša na sposobnost sredstva ali kemikalije, da povzroči toksični učinek na genetski material celice, medtem ko je mutagenost lastnost sredstva ali snovi, da ustvarja ali inducira mutacije v DNK. To je torej ključna razlika med genotoksičnostjo in mutagenostjo.
Poleg tega je pomembno vedeti, da čeprav so vsi mutageni genotoksični, niso vse genotoksične snovi mutagene, saj so lahko genotoksini mutageni, rakotvorni ali teratogeni.
Spodnja infografika povzema razliko med genotoksičnostjo in mutagenostjo.
Povzetek – Genotoksičnost proti mutagenosti
Tako genotoksičnost kot mutagenost se pogosto nanašata na sposobnost sredstva, da spremeni DNK celice, kar povzroči različne kromosomske aberacije in mutacije. Vendar se v globokem smislu genotoksičnost nanaša na sposobnost povzročitelja, da spremeni strukturo, informacijsko vsebino ali ločevanje DNK, medtem ko se mutagenost nanaša na lastnost sredstva, da povzroči genetsko mutacijo. Torej, to je ključna razlika med genotoksičnostjo in mutagenostjo. Poleg tega genotoksičnost ni nujno povezana z mutagenostjo. Genotoksini so lahko karcinogeni ali teratogeni namesto mutageni. Toda vsi mutageni so genotoksini.
