Rozdiel medzi genotoxicitou a mutagenitou

kľúčový rozdiel medzi genotoxicitou a mutagenitou je to genotoxicita je schopnosť látky spôsobiť toxicitu na DNA / genetický materiál bunky, zatiaľ čo mutagénnosť je schopnosť látky spôsobiť mutácie.

Genotoxicita a mutagenita sú dva podobné termíny, ktoré ľudia často nesprávne interpretujú a používajú vzájomne zameniteľne. Genotoxicita je toxický účinok vyvolaný chemikáliou alebo činidlom na gény alebo DNA bunky. Chemikáliou, ktorá má genotoxický účinok, je teda genotoxín. Naopak mutagenita je schopnosť látky spôsobiť alebo vyvolať mutácie. Genotoxická chemická látka nemusí byť nevyhnutne mutagénnou látkou. Môžu to byť mutagény. Všetky mutagénne činidlá sú však genotoxické, pretože majú tú vlastnosť, že ničia genetický materiál bunky.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je genotoxicita
3. Čo je mutagenita
4. Podobnosti medzi genotoxicitou a mutagenitou
5. Porovnanie vedľa seba - genotoxicita verzus mutagenita v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie

Čo je genotoxicita?

Genotoxicita je schopnosť látky vytvárať toxicitu na genetický materiál bunky, čo vedie predovšetkým k vzniku rakoviny. Genotoxické látky môžu byť fyzikálne a chemické látky, ktoré môžu meniť génové sekvencie, čo vedie k zmenám v genetických informáciách. Ak genotoxín ovplyvňuje genetický materiál somatickej bunky, nebude to dedičný. Naopak, ak genotoxický účinok pôsobí na zárodočné bunky, môže byť dedičný. Genotoxický účinok môže byť minimalizovaný mechanizmami opravy DNA, hlavne enzýmovou aktivitou bunky. Pri genotoxicite môžu byť bunky podrobené aj apoptóze.

Obrázok 01: Genotoxické poškodenie

Poškodenie DNA spôsobené genotoxínmi sa môže analyzovať pomocou rôznych testov DNA. Bežné poškodenia DNA zahŕňajú delécie, inzercie, dvojvláknové zlomy, chromozomálne aberácie a zosieťovanie. Delécie a inzercie sa týkajú odstránenia a pridania párov báz. Navyše dvojvláknové zlomy tvoria v dvojvláknovej DNA priehlbiny, čím vytvárajú fragmenty DNA. Na druhej strane, chromozomálne aberácie sú účinky veľkého rozsahu, ktoré sa môžu vyvinúť do zmien v úrovni ploidie. Radiačné a chemické látky, ako sú alkylačné činidlá, oxidy dusičité, analógy báz, interkalačné činidlá, sú bežné genotoxíny.

Čo je mutagenita?

Mutagénnosť je schopnosť činidla vyvolať mutácie. Mutácia je trvalá prenosná zmena v DNA, ktorá vedie k rôznym abnormálnym podmienkam, ak nie je opravená. Činidlá alebo chemikálie, ktoré spôsobujú mutácie, sú mutagény. Ako je uvedené vyššie, mutagény sú genotoxíny. Mutagény môžu byť navyše fyzikálne, biologické alebo chemické látky. Fyzikálne mutagény zahŕňajú hlavne rôzne typy žiarenia. Môže to byť ionizujúce alebo neionizujúce žiarenie. Tieto žiarenia narušujú štruktúru dvojitej špirály DNA a spôsobujú mutácie. Ďalej biologické mutagény zahŕňajú rôzne vírusy, ktoré infikujú bunky a útočia na DNA. Preto sú tieto vírusy schopné inkorporovať svoju DNA do hostiteľa, čo spôsobuje mutácie. Na druhej strane chemické mutagény zahŕňajú analógy báz, druhy oxidu dusnatého, interkalačné činidlá, ktoré môžu spôsobiť prechody a transverzie DNA sekvencie. Vedú k tvorbe apurínových a apyrimidínových miest a vytvárajú mutácie v DNA.

Obrázok 02: Účinok mutagénu

Schopnosť mutagénnosti klesá so zvýšenou účinnosťou enzýmov na opravu DNA a mechanizmov opravy pôsobiacich v bunke. Inak mutácie nakoniec spôsobia rakovinu, genetické poruchy a rôzne komplikácie.

Aké sú podobnosti medzi genotoxicitou a mutagenitou?

• Genotoxicita a mutagenita sú dva javy, ktoré ovplyvňujú gény alebo DNA organizmu.
• Obe sú schopné zmeniť genetický materiál bunky.
• Okrem toho existujú chemické a fyzikálne režimy každého účinku.
• Genotoxín môže byť mutagén alebo nie, ale všetky mutagény sú genotoxíny.
• Mutagénnosť aj genotoxicita sa dá znížiť pôsobením enzýmov na opravu DNA a mechanizmov pôsobiacich v bunke.
• Oba môžu viesť k vzniku rakoviny a iných genetických chorôb založených na DNA.

Aký je rozdiel medzi genotoxicitou a mutagenitou?

Genotoxicita a mutagénnosť sú dva pojmy, ktoré sa niekedy používajú zameniteľne. Genotoxicita sa však týka schopnosti látky alebo chemikálie vyvolať toxický účinok na genetický materiál bunky, zatiaľ čo mutagénnosť je vlastnosťou látky alebo látky vytvárať alebo indukovať mutácie v DNA. Toto je kľúčový rozdiel medzi genotoxicitou a mutagenitou.

Okrem toho je dôležité pamätať na to, že zatiaľ čo všetky mutagény sú genotoxické, nie všetky genotoxické látky sú mutagénne, pretože genotoxíny môžu byť mutagény, karcinogény alebo teratogény..

Nižšie uvedený infographic sumarizuje rozdiel medzi genotoxicitou a mutagenitou.

Zhrnutie - Genotoxicita verzus mutagenita

Genotoxicita aj mutagénnosť sa často vzťahujú na schopnosť činidla zmeniť DNA bunky, čo vedie k rôznym chromozomálnym aberáciám a mutáciám. V hlbokom zmysle sa však genotoxicita týka schopnosti agensu zmeniť štruktúru, obsah informácií alebo segregáciu DNA, zatiaľ čo mutagénnosť sa týka vlastnosti agensu indukovať genetickú mutáciu. Toto je kľúčový rozdiel medzi genotoxicitou a mutagenitou. Okrem toho genotoxicita nie je nevyhnutne spojená s mutagénnosťou. Genotoxíny môžu byť karcinogény alebo teratogény namiesto mutagénov. Ale všetky mutagény sú genotoxíny.

referencie:

1. Phillips, David H a ​​Volker M. Arlt. "Genotoxicita: poškodenie DNA a jej dôsledky." EXS, Americká národná lekárska knižnica, 2009, k dispozícii tu.
2. Hsu, Kuo-Hsiang, a kol. „Mutagenita v molekule: Identifikácia základných štruktúrnych vlastností mutagenity pomocou analýzy lešenia.“ PloS One, Verejná knižnica vedy, 10. februára 2016, k dispozícii tu.

S láskavým dovolením:

1. „Genotoxické poškodenie“ od genotoxika - vlastné dielo (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia
2. „Benzopyrénová DNA adukt 1JDG“ od Zephyris (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia