Ключевое различие между генотоксичностью и мутагенностью заключается в том, что генотоксичность – это способность вещества оказывать токсическое действие на ДНК/генетический материал клетки, а мутагенность – это способность агента вызывать мутации.
Генотоксичность и мутагенность - это два похожих термина, которые люди часто неверно истолковывают и используют как синонимы. Генотоксичность - это токсическое действие химического вещества или агента на гены или ДНК клетки. Таким образом, химическое вещество, обладающее генотоксическим действием, является генотоксином. Напротив, мутагенность - это способность вещества вызывать или индуцировать мутации. Генотоксичное химическое вещество не обязательно является мутагенным веществом. Они могут быть мутагенами. Однако все мутагенные агенты генотоксичны, поскольку обладают свойством разрушать генетический материал клетки.
Что такое генотоксичность?
Генотоксичность – это способность вещества оказывать токсическое воздействие на генетический материал клетки, приводя в первую очередь к возникновению рака. Генотоксичные вещества могут быть физическими и химическими веществами, которые могут изменять последовательности генов, приводя к изменениям в генетической информации. Если генотоксин воздействует на генетический материал соматической клетки, он не будет передаваться по наследству. Напротив, если генотоксический эффект действует на зародышевые клетки, он может быть наследственным. Генотоксический эффект можно свести к минимуму за счет механизмов репарации ДНК, главным образом активности ферментов клетки. Кроме того, при генотоксичности клетки могут подвергаться апоптозу.
Рисунок 01: Генотоксическое повреждение
Повреждения ДНК, вызванные генотоксинами, можно проанализировать с помощью различных анализов ДНК. Общие повреждения ДНК включают делеции, вставки, двухцепочечные разрывы, хромосомные аберрации и перекрестные связи. Делеции и вставки относятся к удалению и добавлению пар оснований соответственно. Более того, двухцепочечные разрывы образуют разрывы в двухцепочечной ДНК, тем самым образуя фрагменты ДНК. С другой стороны, хромосомные аберрации представляют собой крупномасштабные эффекты, которые могут развиваться в изменения уровней плоидности. Радиация и химические агенты, такие как алкилирующие агенты, оксиды азота, аналоги оснований, интеркалирующие агенты, являются распространенными генотоксинами.
Что такое мутагенность?
Мутагенность – это способность агента вызывать мутации. Мутация - это постоянное трансмиссивное изменение в ДНК, которое, если его не исправить, приводит к различным аномальным состояниям. Агенты или химические вещества, вызывающие мутации, являются мутагенами. Как упоминалось выше, мутагены представляют собой генотоксины. Более того, мутагены могут быть физическими, биологическими или химическими агентами. Физические мутагены в основном включают в себя различные виды излучения. Это могут быть ионизирующие и неионизирующие излучения. Эти излучения нарушают структуру двойной спирали ДНК, вызывая мутации. Кроме того, к биологическим мутагенам относятся различные вирусы, которые заражают клетки и атакуют ДНК. Следовательно, эти вирусы способны встраивать свою ДНК в хозяина, вызывая мутации. Химические мутагены, с другой стороны, включают аналоги оснований, виды оксида азота, интеркалирующие агенты, которые могут вызывать переходы и трансверсии последовательности ДНК. Они приводят к образованию апуриновых и апиримидиновых участков, создавая мутации в ДНК.
Рисунок 02: Эффект мутагена
Способность к мутагенности снижается с повышением эффективности ферментов репарации ДНК и механизмов репарации, действующих в клетке. В противном случае мутации приведут к возникновению рака, генетических нарушений и различных осложнений.
Каковы сходства между генотоксичностью и мутагенностью?
- Генотоксичность и мутагенность – два явления, влияющие на гены или ДНК организма.
- Оба способны изменять генетический материал клетки.
- Более того, существуют химические и физические способы каждого эффекта.
- Генотоксин может быть мутагеном или нет, но все мутагены являются генотоксинами.
- И мутагенность, и генотоксичность могут быть снижены за счет действия ферментов репарации ДНК и механизмов, действующих в клетке.
- И то, и другое может привести к возникновению рака и других генетических заболеваний, основанных на ДНК.
В чем разница между генотоксичностью и мутагенностью?
Генотоксичность и мутагенность - два термина, которые иногда используются взаимозаменяемо. Однако генотоксичность относится к способности агента или химического вещества оказывать токсическое воздействие на генетический материал клетки, тогда как мутагенность - это свойство агента или вещества создавать или индуцировать мутации в ДНК. Итак, в этом ключевое различие между генотоксичностью и мутагенностью.
Более того, важно помнить, что хотя все мутагены генотоксичны, не все генотоксические вещества являются мутагенными, поскольку генотоксины могут быть мутагенами, канцерогенами или тератогенами.
Ниже в инфографике представлена разница между генотоксичностью и мутагенностью.
Резюме – Генотоксичность и мутагенность
И генотоксичность, и мутагенность часто относятся к способности агента изменять ДНК клетки, что приводит к различным хромосомным аберрациям и мутациям. Однако в более глубоком смысле генотоксичность относится к способности агента изменять структуру, информационное содержание или сегрегацию ДНК, тогда как мутагенность относится к свойству агента вызывать генетическую мутацию. Итак, в этом ключевое различие между генотоксичностью и мутагенностью. Кроме того, генотоксичность не обязательно связана с мутагенностью. Генотоксины могут быть канцерогенами или тератогенами, а не мутагенами. Но все мутагены являются генотоксинами.
