Разница между генотоксичностью и мутагенностью

ключевое отличие между генотоксичностью и мутагенностью является то, что генотоксичность - это способность вещества вызывать токсичность ДНК / генетического материала клетки, а мутагенность - способность агента вызывать мутации..

Генотоксичность и мутагенность являются двумя схожими терминами, которые часто неверно истолковываются и взаимозаменяемо используются людьми. Генотоксичность - это токсическое воздействие 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 вызывать мутации. Генотоксическое химическое вещество не обязательно является мутагенным веществом. Они могут быть мутагенами. Однако все мутагенные агенты являются генотоксичными, поскольку обладают свойством разрушать генетический материал клетки..

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое генотоксичность
3. Что такое мутагенность
4. Сходство между генотоксичностью и мутагенностью
5. Сравнение бок о бок - генотоксичность против мутагенности в табличной форме
6. Резюме

Что такое генотоксичность?

Генотоксичность - это способность вещества создавать токсичность для генетического материала клетки, что в первую очередь приводит к возникновению рака. Генотоксичные вещества могут быть физическими и химическими веществами, которые могут изменять последовательности генов, приводя к изменениям в генетической информации. Если генотоксин влияет на генетический материал соматической клетки, он не будет наследственным. Напротив, если генотоксический эффект действует на половые клетки, он может быть наследственным. Генотоксический эффект можно минимизировать с помощью механизмов репарации ДНК, главным образом ферментативной активности клетки. Также при генотоксичности клетки могут подвергаться апоптозу.

Рисунок 01: Генотоксическое повреждение

Повреждения ДНК, вызванные генотоксинами, могут быть проанализированы с помощью различных анализов ДНК. Общие повреждения ДНК включают в себя делеции, вставки, двухцепочечные разрывы, хромосомные аберрации и сшивки. Удаления и вставки относятся к удалению и добавлению пар оснований соответственно. Более того, двухцепочечные разрывы образуют заусенцы в двухцепочечной ДНК, тем самым образуя фрагменты ДНК. Хромосомные аберрации, с другой стороны, являются крупномасштабными эффектами, которые могут перерасти в изменения уровня плоидности. Радиационные и химические агенты, такие как алкилирующие агенты, оксиды азота, основные аналоги, интеркалирующие агенты, являются общими генотоксинами..

Что такое мутагенность?

Мутагенность - это способность агента вызывать мутации. Мутация - это постоянное передаваемое изменение в ДНК, которое приводит к различным патологическим состояниям, если их не исправить. Агенты или химические вещества, которые вызывают мутации, являются мутагенами. Как уже упоминалось выше, мутагены являются генотоксинами. Кроме того, мутагены могут быть физическими, биологическими или химическими агентами. Физические мутагены в основном включают различные типы излучения. Это может быть ионизирующее или неионизирующее излучение. Эти излучения нарушают структуру двойной спирали ДНК, вызывая мутации. Кроме того, биологические мутагены включают 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, разновидности оксида азота, интеркалирующие агенты, которые могут вызывать переходы и трансверсии последовательности ДНК. Они приводят к образованию апуриновых и апиримидиновых сайтов, создавая мутации в ДНК.

Рисунок 02: Эффект мутагена

Способность к мутагенности снижается с увеличением эффективности ферментов репарации ДНК и механизмов репарации, действующих в клетке. В противном случае мутации будут вызывать рак, генетические нарушения и различные осложнения..

Каковы сходства между генотоксичностью и мутагенностью?

• Генотоксичность и мутагенность являются двумя явлениями, которые влияют на гены или ДНК организма.
• Оба способны изменить генетический материал клетки.
• Кроме того, существуют химические и физические режимы каждого эффекта.
• Генотоксин может быть мутагеном или нет, но все мутагены являются генотоксинами.
• Мутагенность и генотоксичность могут быть снижены под действием ферментов репарации ДНК и механизмов, действующих в клетке..
• И то, и другое может привести к возникновению рака и других генетических заболеваний на основе ДНК..

В чем разница между генотоксичностью и мутагенностью?

Генотоксичность и мутагенность являются двумя терминами, иногда используемыми взаимозаменяемо. Однако генотоксичность относится к способности агента или химического вещества оказывать токсическое воздействие на генетический материал клетки, в то время как мутагенность является свойством агента или вещества создавать или вызывать мутации в ДНК. Итак, в этом ключевое отличие генотоксичности от мутагенности..

Кроме того, важно помнить, что хотя все мутагены являются генотоксичными, не все генотоксичные вещества являются мутагенными, поскольку генотоксины могут быть мутагенами, канцерогенами или тератогенами..

Ниже инфографики суммируется разница между генотоксичностью и мутагенностью..

Резюме - Генотоксичность против мутагенности

Как генотоксичность, так и мутагенность часто относятся к способности агента изменять ДНК клетки, что приводит к различным хромосомным аберрациям и мутациям. Однако в 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 отличие генотоксичности от мутагенности. Кроме того, генотоксичность не обязательно связана с мутагенностью. Генотоксины могут быть канцерогенами или тератогенами вместо мутагенов. Но все мутагены являются генотоксинами.

Ссылка:

1. Филлипс, Дэвид Х. и Фолькер М. Арлт. «Генотоксичность: повреждение ДНК и его последствия». EXS, Национальная медицинская библиотека США, 2009, доступно здесь.
2. Сюй, Куо-Сян и др. «Мутагенность в молекуле: выявление основных структурных особенностей мутагенности с использованием анализа скаффолда». PloS One, Публичная научная библиотека, 10 февраля 2016 г., доступно здесь.

Изображение предоставлено:

1. «Генотоксический ущерб» от Genotox - собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia
2. «Бензопиреновый ДНК-аддукт 1JDG». Автор Zephyris (CC BY-SA 3.0), издательство Commons Wikimedia.