Razlika med genotoksičnostjo in mutagenostjo

The ključna razlika med genotoksičnostjo in mutagenostjo je to genotoksičnost je sposobnost snovi, da povzroči toksičnost na DNK / genskem materialu celice, medtem ko je mutagena sposobnost sredstva, da povzroči mutacije.

Genotoksičnost in mutagenost sta dva podobna izraza, ki jih ljudje pogosto napačno razlagajo in zamenljivo uporabljajo. Genotoksičnost je strupeni učinek, ki ga kemikalija ali sredstvo povzroči na genih ali DNK celice. Tako je kemikalija, ki ima genotoksičen učinek, genotoksin. V nasprotju s tem je mutagenost sposobnost snovi, da povzroči ali sproži mutacije. Genotoksična kemikalija ni nujno mutagena snov. Lahko so mutageni. Vendar so vsa mutagena sredstva genotoksična, saj lahko uničujejo genetski material celice.

VSEBINA

1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je genotoksičnost
3. Kaj je mutagenost
4. Podobnosti med genotoksičnostjo in mutagenostjo
5. Primerjava ob strani - Genotoksičnost proti mutagenosti v tabeli
6. Povzetek

Kaj je genotoksičnost?

Genotoksičnost je sposobnost snovi, da ustvarja strupenost na genskem materialu celice, kar vodi predvsem do nastanka raka. Genotoksične snovi so lahko fizikalne in kemične snovi, ki lahko spremenijo gensko zaporedje, kar vodi v spremembe genetskih informacij. Če genotoksin vpliva na genetski material somatske celice, to ne bo dedno. 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 po genotoksičnosti se lahko celice podvržejo apoptozi.

Slika 01: Genotoksična škoda

Poškodbe DNK, ki jih povzročajo genotoksini, je mogoče analizirati z uporabo različnih DNK testov. Običajne poškodbe DNK vključujejo brisanje, vstavitve, dvovenske prelome, kromosomske aberacije in križno povezovanje. Brisanje in vstavljanje se nanašata na odstranitev in dodajanje osnovnih parov. Še več, dvoverižni prelomi tvorijo matice v dvoverižni DNK in tako tvorijo drobce DNK. Po drugi strani so kromosomske aberacije veliki učinki, ki se lahko razvijejo v spremembe na plodni ravni. Sevalni in kemični agensi, kot so alkilirajoče snovi, dušikovi oksidi, osnovni analogi, interkalirajoča sredstva, so pogosti genotoksini.

Kaj je mutagenost?

Mutagenost je sposobnost sredstva, da povzroči mutacije. Mutacija je trajna prenosljiva sprememba DNK, ki vodi v različna nenormalna stanja, če jih ne popravimo. Sredstva ali kemikalije, ki povzročajo mutacije, so mutageni. Kot smo že omenili, so mutageni genotoksini. Poleg tega so mutageni lahko fizikalna, biološka ali kemična sredstva. Fizični mutageni vključujejo večinoma različne vrste sevanja. Lahko je ionizirajoče ali neionizirajoče sevanje. Ta sevanja motijo ​​dvojno vijačno strukturo DNK, kar povzroča mutacije. Poleg tega biološki mutageni vključujejo različne viruse, ki okužijo celice in napadajo DNK. Zato lahko ti virusi vključijo svojo DNK v gostitelja in povzročijo mutacije. Kemični mutageni po drugi strani vključujejo analoge baz, vrste dušikovega oksida, interkalirajoče snovi, ki lahko povzročijo prehode in transverzije zaporedja DNK. Privedejo do nastanka apurinskih in apimrimidinskih mest, ki ustvarjajo mutacije v DNK.

Slika 02: Učinek mutagena

Sposobnost mutagenosti se zmanjšuje s povečano učinkovitostjo encimov za obnavljanje DNK in mehanizmov za popravilo, ki delujejo v celici. V nasprotnem primeru bodo mutacije 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 sta sposobna spremeniti genetski material celice.
• Poleg tega obstajajo kemični in fizikalni načini vsakega učinka.
• Genotoksin je lahko mutagen ali ne, vendar so vsi mutageni genotoksini.
• Mutagenost in genotoksičnost se lahko zmanjšata z delovanjem obnovljivih DNK encimov in mehanizmov, ki delujejo v celici.
• Oboje lahko privede do nastanka raka in drugih genetskih bolezni, ki temeljijo na DNK.

Kakšna je razlika med genotoksičnostjo in mutagenostjo?

Genotoksičnost in mutagenost sta dva izraza, ki se včasih uporabljata zamenljivo. Vendar se genotoksičnost nanaša na sposobnost sredstva ali kemikalije, da toksično vpliva na genetski material celice, medtem ko je mutagenost lastnost sredstva ali snovi, da ustvari ali sproži mutacije v DNK. Torej, to je 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 teratogenovi..

Spodaj 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 vodi v različne kromosomske aberacije in mutacije. Vendar se v globokem smislu genotoksičnost nanaša na sposobnost sredstva, da spremeni strukturo, vsebino informacij ali ločevanje DNK, medtem ko se mutagena nanaša na lastnost sredstva, da povzroči gensko mutacijo. Torej, to je ključna razlika med genotoksičnostjo in mutagenostjo. Poleg tega genotoksičnost ni nujno povezana z mutagenostjo. Genotoksini so lahko rakotvorni ali teratogenosti namesto mutagenov. Toda vsi mutageni so genotoksini.

Referenca:

1. Phillips, David H in Volker M Arlt. "Genotoksičnost: poškodbe DNK in njegovih posledic." EXS, ameriška nacionalna medicinska knjižnica, 2009, na voljo tukaj.
2. Hsu, Kuo-Hsiang in sod. "Mutagenost v molekuli: prepoznavanje temeljnih strukturnih značilnosti mutagenosti z analizo odrov." PloS One, Javna knjižnica znanosti, 10. februarja 2016, dostopno tukaj.

Vljudnost slik:

1. "Genotoksična škoda" avtor Genotox - Lastno delo (CC BY-SA 3.0) prek Commons Wikimedia
2. "Benzopirenski DNA adukt 1JDG" avtorja Zephyris (CC BY-SA 3.0) prek Commons Wikimedia