Ključna razlika između genotoksičnosti i mutagenosti je u tome što je genotoksičnost sposobnost tvari da uzrokuje toksičnost na DNK/genetski materijal stanice dok je mutagenost sposobnost agensa da uzrokuje mutacije.
Genotoksičnost i mutagenost dva su slična pojma, koja se često pogrešno tumače i koriste naizmjenično. Genotoksičnost je toksični učinak koji stvara kemikalija ili agens na gene ili DNK stanice. Dakle, kemikalija koja ima genotoksični učinak je genotoksin. Nasuprot tome, mutagenost je sposobnost tvari da uzrokuje ili inducira mutacije. Genotoksična kemikalija nije nužno mutagena tvar. Mogu biti mutageni. Međutim, svi mutageni agensi su genotoksični jer imaju svojstvo uništavanja genetskog materijala stanice.
Što je genotoksičnost?
Genotoksičnost je sposobnost tvari da stvori toksičnost na genetskom materijalu stanice, prvenstveno dovodeći do pojave raka. Genotoksične tvari mogu biti fizikalne i kemijske tvari koje mogu promijeniti sekvence gena, dovodeći do promjena u genetskim informacijama. Ako genotoksin utječe na genetski materijal somatske stanice, on neće biti nasljedan. Nasuprot tome, ako genotoksični učinak djeluje na spolne stanice, može biti nasljedan. Genotoksični učinak može se minimizirati mehanizmima popravka DNA, uglavnom enzimskom aktivnošću stanice. Također, nakon genotoksičnosti, stanice mogu proći kroz apoptozu.
Slika 01: Genotoksična oštećenja
Oštećenja DNK uzrokovana genotoksinima mogu se analizirati pomoću različitih DNK analiza. Uobičajena oštećenja DNK uključuju delecije, insercije, dvolančane lomove, kromosomske aberacije i unakrsno povezivanje. Brisanja i umetanja odnose se na uklanjanje odnosno dodavanje parova baza. Štoviše, dvolančani prekidi stvaraju ureze u dvolančanoj DNK, čime se tvore fragmenti DNK. Kromosomske aberacije su, s druge strane, učinci velikih razmjera koji se mogu razviti u promjene u razinama ploidnosti. Radijacijski i kemijski agensi kao što su alkilirajuća sredstva, dušikovi oksidi, bazni analozi, interkalacijski agensi uobičajeni su genotoksini.
Što je mutagenost?
Mutagenost je sposobnost agensa da inducira mutacije. Mutacija je trajna prijenosna promjena u DNK koja dovodi do različitih abnormalnih stanja ako se ne popravi. Agensi ili kemikalije koje uzrokuju mutacije su mutageni. Kao što je gore spomenuto, mutageni su genotoksini. Štoviše, mutageni mogu biti fizički, biološki ili kemijski agensi. Fizički mutageni uglavnom uključuju različite vrste zračenja. To mogu biti ionizirajuća i neionizirajuća zračenja. Ta zračenja remete strukturu dvostruke spirale DNK, uzrokujući mutacije. Nadalje, biološki mutageni uključuju razne viruse koji inficiraju stanice i napadaju DNA. Stoga su ti virusi sposobni ugraditi svoju DNK u domaćina, uzrokujući mutacije. Kemijski mutageni, s druge strane, uključuju bazne analoge, vrste dušikovog oksida, interkalacijske agense koji mogu uzrokovati prijelaze i transverzije DNA sekvence. Oni dovode do stvaranja apurinskih i apirimidinskih mjesta, stvarajući mutacije u DNK.
Slika 02: Učinak mutagena
Sposobnost mutagenosti smanjuje se s povećanom učinkovitošću enzima za popravak DNA i mehanizama za popravak koji djeluju u stanici. U suprotnom, mutacije će na kraju uzrokovati rak, genetske poremećaje i razne komplikacije.
Koje su sličnosti između genotoksičnosti i mutagenosti?
- Genotoksičnost i mutagenost dva su fenomena koji utječu na gene ili DNK organizma.
- Oboje mogu promijeniti genetski materijal stanice.
- Štoviše, postoje kemijski i fizički načini svakog učinka.
- Genotoksin može biti mutagen ili ne, ali svi mutageni su genotoksini.
- I mutagenost i genotoksičnost mogu se smanjiti djelovanjem enzima za popravak DNA i mehanizama koji djeluju u stanici.
- Oboje može dovesti do pojave raka i drugih genetskih bolesti temeljenih na DNK.
Koja je razlika između genotoksičnosti i mutagenosti?
Genotoksičnost i mutagenost dva su pojma koji se ponekad koriste naizmjenično. Međutim, genotoksičnost se odnosi na sposobnost agensa ili kemikalije da ima toksični učinak na genetski materijal stanice, dok je mutagenost svojstvo agensa ili tvari da stvara ili inducira mutacije u DNK. Dakle, ovo je ključna razlika između genotoksičnosti i mutagenosti.
Štoviše, važno je upamtiti da iako su svi mutageni genotoksični, nisu sve genotoksične tvari mutagene budući da genotoksini mogu biti mutageni, kancerogeni ili teratogeni.
U nastavku infografika sažima razliku između genotoksičnosti i mutagenosti.
Sažetak – Genotoksičnost nasuprot mutagenosti
I genotoksičnost i mutagenost često se odnose na sposobnost sredstva da promijeni DNK stanice, što dovodi do različitih kromosomskih aberacija i mutacija. Međutim, u dubljem smislu, genotoksičnost se odnosi na sposobnost agensa da promijeni strukturu, informacijski sadržaj ili segregaciju DNK, dok se mutagenost odnosi na svojstvo agensa da inducira genetsku mutaciju. Dakle, ovo je ključna razlika između genotoksičnosti i mutagenosti. Osim toga, genotoksičnost nije nužno povezana s mutagenošću. Genotoksini mogu biti karcinogeni ili teratogeni umjesto mutageni. Ali svi mutageni su genotoksini.
