Kľúčový rozdiel medzi genotoxicitou a mutagenitou je ten, že genotoxicita je schopnosť látky spôsobiť toxicitu na DNA/genetický materiál bunky, zatiaľ čo mutagenita je schopnosť látky spôsobiť mutácie.
Genotoxicita a mutagenita sú dva podobné pojmy, ktoré ľudia často nesprávne interpretujú a používajú ich zameniteľne. Genotoxicita je toxický účinok vytvorený chemikáliou alebo činidlom na gény alebo DNA bunky. Chemickou látkou, ktorá má genotoxický účinok, je teda genotoxín. Naproti tomu mutagenita je schopnosť látky spôsobiť alebo vyvolať mutácie. Genotoxická chemikália nie je nevyhnutne mutagénna látka. Môžu to byť mutagény. Všetky mutagénne látky sú však genotoxické, pretože majú vlastnosť ničiť genetický materiál bunky.
Čo je genotoxicita?
Genotoxicita je schopnosť látky vyvolať toxicitu na genetický materiál bunky, čo vedie predovšetkým k vzniku rakoviny. Genotoxické látky môžu byť fyzikálne a chemické látky, ktoré môžu meniť sekvencie génov, čo vedie k zmenám v genetickej informácii. Ak genotoxín ovplyvňuje genetický materiál somatickej bunky, nebude dedičný. Naopak, ak genotoxický účinok pôsobí na zárodočné bunky, môže byť dedičný. Genotoxický účinok možno minimalizovať mechanizmami opravy DNA, najmä enzýmovou aktivitou bunky. Pri genotoxicite môžu bunky tiež podstúpiť apoptózu.
Obrázok 01: Genotoxické poškodenie
Poškodenie DNA spôsobené genotoxínmi možno analyzovať pomocou rôznych testov DNA. Bežné poškodenia DNA zahŕňajú delécie, inzercie, dvojvláknové zlomy, chromozomálne aberácie a zosieťovanie. Delécie a inzercie označujú odstránenie a pridanie párov báz, v tomto poradí. Okrem toho dvojvláknové zlomy vytvárajú zárezy v dvojvláknovej DNA, čím sa vytvárajú fragmenty DNA. Na druhej strane chromozomálne aberácie sú rozsiahle účinky, ktoré sa môžu vyvinúť do zmien v úrovniach ploidie. Radiačné a chemické činidlá, ako sú alkylačné činidlá, oxidy dusnatého, analógy báz, interkalačné činidlá sú bežné genotoxíny.
Čo je mutagenita?
Mutagenita je schopnosť látky vyvolať mutácie. Mutácia je trvalá prenosná zmena v DNA, ktorá vedie k rôznym abnormálnym stavom, ak nie je opravená. Činidlá alebo chemikálie, ktoré spôsobujú mutácie, sú mutagény. Ako je uvedené vyššie, mutagény sú genotoxíny. Okrem toho mutagény môžu byť fyzikálne, biologické alebo chemické látky. Fyzikálne mutagény zahŕňajú najmä rôzne typy žiarenia. Môže ísť o ionizujúce alebo neionizujúce žiarenie. Toto žiarenie narúša štruktúru dvojitej špirály DNA, čo spôsobuje mutácie. Okrem toho biologické mutagény zahŕňajú rôzne vírusy, ktoré infikujú bunky a napádajú DNA. Preto sú tieto vírusy schopné začleniť svoju DNA do hostiteľa a spôsobiť mutácie. Chemické mutagény na druhej strane zahŕňajú analógy báz, druhy oxidu dusnatého, interkalačné činidlá, ktoré môžu spôsobiť prechody a transverzie sekvencie DNA. Vedú k tvorbe apurínových a apyrimidínových miest, čím vznikajú mutácie v DNA.
Obrázok 02: Účinok mutagénu
Schopnosť mutagenity klesá so zvýšenou účinnosťou enzýmov na opravu DNA a mechanizmov opravy fungujúcich v bunke. V opačnom prípade mutácie spôsobia rakovinu, genetické poruchy a rôzne komplikácie.
Aké sú podobnosti medzi genotoxicitou a mutagenitou?
- Genotoxicita a mutagenita sú dva fenomény, ktoré ovplyvňujú gény alebo DNA organizmu.
- Obaja 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.
- Mutagenitu aj genotoxicitu možno znížiť pôsobením enzýmov na opravu DNA a mechanizmov pôsobiacich v bunke.
- Oboje môže viesť k vzniku rakoviny a iných genetických chorôb založených na DNA.
Aký je rozdiel medzi genotoxicitou a mutagenitou?
Genotoxicita a mutagenita sú dva pojmy, ktoré sa niekedy používajú zameniteľne. Genotoxicita sa však týka schopnosti činidla alebo chemikálie mať toxický účinok na genetický materiál bunky, zatiaľ čo mutagenita je vlastnosť činidla alebo látky vytvárať alebo vyvolávať mutácie v DNA. Toto je kľúčový rozdiel medzi genotoxicitou a mutagenitou.
Okrem toho je dôležité mať na pamäti, že hoci všetky mutagény sú genotoxické, nie všetky genotoxické látky sú mutagénne, pretože genotoxíny môžu byť mutagény, karcinogény alebo teratogény.
Infografika nižšie sumarizuje rozdiel medzi genotoxicitou a mutagenitou.
Súhrn – Genotoxicita vs mutagenita
Genotoxicita aj mutagenita často označujú schopnosť činidla meniť DNA bunky, čo vedie k rôznym chromozomálnym aberáciám a mutáciám. V hlbokom zmysle sa však genotoxicita vzťahuje na schopnosť činidla zmeniť štruktúru, informačný obsah alebo segregáciu DNA, zatiaľ čo mutagenita sa vzťahuje na vlastnosť činidla vyvolať genetickú mutáciu. Toto je kľúčový rozdiel medzi genotoxicitou a mutagenitou. Okrem toho genotoxicita nie je nevyhnutne spojená s mutagenitou. Genotoxíny môžu byť karcinogény alebo teratogény namiesto mutagénov. Ale všetky mutagény sú genotoxíny.
