Galvenā atšķirība starp genotoksicitāti un mutagenitāti ir tāda, ka genotoksicitāte ir vielas spēja izraisīt toksicitāti uz DNS/šūnas ģenētisko materiālu, savukārt mutagenitāte ir aģenta spēja izraisīt mutācijas.
Genotoksicitāte un mutagenitāte ir divi līdzīgi termini, kurus cilvēki bieži nepareizi interpretē un lieto savstarpēji aizstājami. Genotoksicitāte ir ķīmiskas vielas vai aģenta toksiska ietekme uz šūnas gēniem vai DNS. Tādējādi ķīmiska viela, kurai ir genotoksiska iedarbība, ir genotoksīns. Turpretim mutagenitāte ir vielas spēja izraisīt vai izraisīt mutācijas. Genotoksiskā ķīmiskā viela ne vienmēr ir mutagēna viela. Tie var būt mutagēni. Tomēr visi mutagēnie aģenti ir genotoksiski, jo tiem ir īpašība iznīcināt šūnas ģenētisko materiālu.
Kas ir genotoksicitāte?
Genotoksicitāte ir vielas spēja radīt toksicitāti šūnas ģenētiskajam materiālam, kas galvenokārt izraisa vēža rašanos. Genotoksiskas vielas var būt fiziskas un ķīmiskas vielas, kas var mainīt gēnu secības, izraisot izmaiņas ģenētiskajā informācijā. Ja genotoksīns ietekmēs somatiskās šūnas ģenētisko materiālu, tas nebūs iedzimts. Turpretim, ja genotoksiskā iedarbība iedarbojas uz dzimumšūnām, tā var būt iedzimta. Genotoksisko efektu var samazināt ar DNS labošanas mehānismiem, galvenokārt šūnas enzīmu aktivitāti. Arī genotoksicitātes gadījumā šūnas var pakļaut apoptozi.
Attēls 01: Genotoksiskie bojājumi
Genotoksīnu izraisītos DNS bojājumus var analizēt, izmantojot dažādus DNS testus. Bieži sastopami DNS bojājumi ir dzēšana, ievietošana, divpavedienu pārtraukumi, hromosomu aberācijas un šķērssavienojumi. Svītrojumi un ievietošana attiecas uz attiecīgi bāzes pāru noņemšanu un pievienošanu. Turklāt divpavedienu pārrāvumi veido iegriezumus divpavedienu DNS, tādējādi veidojot DNS fragmentus. No otras puses, hromosomu aberācijas ir liela mēroga sekas, kas var izvērsties par izmaiņām ploidijas līmeņos. Radiācija un ķīmiskie aģenti, piemēram, alkilētāji, slāpekļa oksīdi, bāzes analogi, interkalācijas aģenti, ir izplatīti genotoksīni.
Kas ir mutagenitāte?
Mutagenitāte ir aģenta spēja izraisīt mutācijas. Mutācija ir pastāvīgas transmisīvas izmaiņas DNS, kas izraisa dažādus patoloģiskus apstākļus, ja tos neizlabo. Līdzekļi vai ķīmiskās vielas, kas izraisa mutācijas, ir mutagēni. Kā minēts iepriekš, mutagēni ir genotoksīni. Turklāt mutagēni var būt fizikāli, bioloģiski vai ķīmiski aģenti. Fizikālie mutagēni galvenokārt ietver dažādus starojuma veidus. Tas var būt jonizējošs vai nejonizējošs starojums. Šie starojumi izjauc DNS dubultspirāles struktūru, izraisot mutācijas. Turklāt bioloģiskie mutagēni ietver dažādus vīrusus, kas inficē šūnas un uzbrūk DNS. Tāpēc šie vīrusi spēj iekļaut savu DNS saimniekorganismā, izraisot mutācijas. No otras puses, ķīmiskie mutagēni ietver bāzes analogus, slāpekļa oksīda sugas, interkalācijas aģentus, kas var izraisīt DNS sekvences pārejas un transversijas. Tie izraisa apurīna un apirimidīna vietu veidošanos, radot mutācijas DNS.
Attēls 02: Mutagēna iedarbība
Mutagenitātes spēja samazinās, palielinoties DNS remonta enzīmu un šūnā strādājošo remonta mehānismu efektivitātei. Pretējā gadījumā mutācijas izraisīs vēzi, ģenētiskus traucējumus un dažādas komplikācijas.
Kādas ir līdzības starp genotoksicitāti un mutagenitāti?
- Genotoksicitāte un mutagenitāte ir divas parādības, kas ietekmē organisma gēnus vai DNS.
- Abas spēj mainīt šūnas ģenētisko materiālu.
- Turklāt ir katra efekta ķīmiskie un fizikālie veidi.
- Genotoksīns var būt mutagēns vai nē, taču visi mutagēni ir genotoksīni.
- Gan mutagenitāti, gan genotoksicitāti var samazināt, iedarbojoties DNS labošanas enzīmiem un mehānismiem, kas darbojas šūnā.
- Abi var izraisīt vēža un citu DNS balstītu ģenētisku slimību rašanos.
Kāda ir atšķirība starp genotoksicitāti un mutagenitāti?
Genotoksicitāte un mutagenitāte ir divi termini, kas dažkārt tiek lietoti savstarpēji aizstājami. Tomēr genotoksicitāte attiecas uz aģenta vai ķīmiskas vielas spēju radīt toksisku ietekmi uz šūnas ģenētisko materiālu, savukārt mutagenitāte ir aģenta vai vielas īpašība radīt vai izraisīt mutācijas DNS. Tātad šī ir galvenā atšķirība starp genotoksicitāti un mutagenitāti.
Turklāt ir svarīgi atcerēties, ka, lai gan visi mutagēni ir genotoksiski, ne visas genotoksiskas vielas ir mutagēnas, jo genotoksīni var būt mutagēni, kancerogēni vai teratogēni.
Zemāk infografikā ir apkopota atšķirība starp genotoksicitāti un mutagenitāti.
Kopsavilkums - genotoksicitāte pret mutagenitāti
Gan genotoksicitāte, gan mutagenitāte bieži attiecas uz aģenta spēju mainīt šūnas DNS, izraisot dažādas hromosomu aberācijas un mutācijas. Tomēr dziļā nozīmē genotoksicitāte attiecas uz aģenta spēju mainīt DNS struktūru, informācijas saturu vai segregāciju, savukārt mutagenitāte attiecas uz aģenta īpašību izraisīt ģenētisku mutāciju. Tātad, šī ir galvenā atšķirība starp genotoksicitāti un mutagenitāti. Turklāt genotoksicitāte ne vienmēr ir saistīta ar mutagenitāti. Genotoksīni var būt kancerogēni vai teratogēni, nevis mutagēni. Taču visi mutagēni ir genotoksīni.
