Klíčový rozdíl mezi genotoxicitou a mutagenitou je ten, že genotoxicita je schopnost látky způsobit toxicitu na DNA/genetickém materiálu buňky, zatímco mutagenita je schopnost látky způsobit mutace.
Genotoxicita a mutagenita jsou dva podobné pojmy, které lidé často špatně vykládají a používají je zaměnitelně. Genotoxicita je toxický účinek vytvořený chemickou látkou nebo látkou na geny nebo DNA buňky. Chemická látka, která má genotoxický účinek, je tedy genotoxin. Naproti tomu mutagenita je schopnost látky způsobit nebo vyvolat mutace. Genotoxická chemikálie nemusí být nutně mutagenní látka. Mohou to být mutageny. Všechna mutagenní činidla jsou však genotoxická, protože mají schopnost ničit genetický materiál buňky.
Co je genotoxicita?
Genotoxicita je schopnost látky vyvolat toxicitu na genetický materiál buňky, což vede především ke vzniku rakoviny. Genotoxické látky mohou být fyzikální a chemické látky, které mohou změnit genové sekvence, což vede ke změnám v genetické informaci. Pokud genotoxin ovlivní genetický materiál somatické buňky, nebude dědičný. Naproti tomu, pokud genotoxický účinek působí na zárodečné buňky, může být dědičný. Genotoxický efekt lze minimalizovat mechanismy opravy DNA, zejména enzymatickou aktivitou buňky. Také při genotoxicitě mohou buňky podstoupit apoptózu.
Obrázek 01: Genotoxické poškození
Poškození DNA způsobená genotoxiny lze analyzovat pomocí různých testů DNA. Běžná poškození DNA zahrnují delece, inzerce, dvouřetězcové zlomy, chromozomální aberace a křížové vazby. Delece a inzerce se týkají odstranění a přidání párů bází, v tomto pořadí. Dvouřetězcové zlomy navíc vytvářejí zářezy ve dvouřetězcové DNA, čímž se vytvářejí fragmenty DNA. Na druhé straně chromozomální aberace jsou účinky velkého rozsahu, které se mohou vyvinout ve změny v úrovních ploidie. Radiační a chemická činidla, jako jsou alkylační činidla, oxidy dusíku, analogy bází, interkalační činidla, jsou běžné genotoxiny.
Co je mutagenita?
Mutagenita je schopnost látky vyvolat mutace. Mutace je trvalá přenosná změna v DNA, která vede k různým abnormálním stavům, pokud není opravena. Činidla nebo chemikálie, které způsobují mutace, jsou mutageny. Jak bylo uvedeno výše, mutageny jsou genotoxiny. Navíc mutageny mohou být fyzikální, biologická nebo chemická činidla. Fyzikální mutageny zahrnují především různé typy záření. Může se jednat o ionizující nebo neionizující záření. Tato záření narušují strukturu dvojité šroubovice DNA a způsobují mutace. Kromě toho biologické mutageny zahrnují různé viry, které infikují buňky a napadají DNA. Proto jsou tyto viry schopny začlenit svou DNA do hostitele a způsobit mutace. Chemické mutageny na druhé straně zahrnují analogy bází, druhy oxidu dusnatého, interkalační činidla, která mohou způsobit přechody a transverze sekvence DNA. Vedou k tvorbě apurinových a apyrimidinových míst, vytvářejících mutace v DNA.
Obrázek 02: Účinek mutagenu
Schopnost mutagenity se snižuje se zvyšující se účinností enzymů a opravných mechanismů DNA působících v buňce. Jinak mutace způsobí rakovinu, genetické poruchy a různé komplikace.
Jaké jsou podobnosti mezi genotoxicitou a mutagenitou?
- Genotoxicita a mutagenita jsou dva jevy, které ovlivňují geny nebo DNA organismu.
- Oba jsou schopny změnit genetický materiál buňky.
- Navíc existují chemické a fyzikální režimy každého účinku.
- Genotoxin může být mutagen nebo ne, ale všechny mutageny jsou genotoxiny.
- Jak mutagenitu, tak genotoxicitu lze snížit působením enzymů a mechanismů pro opravu DNA působících v buňce.
- Obojí může vést k propuknutí rakoviny a dalších genetických chorob založených na DNA.
Jaký je rozdíl mezi genotoxicitou a mutagenitou?
Genotoxicita a mutagenita jsou dva pojmy, které se někdy používají zaměnitelně. Genotoxicita se však týká schopnosti činidla nebo chemikálie vyvolat toxický účinek na genetický materiál buňky, zatímco mutagenita je vlastnost činidla nebo látky vytvářet nebo indukovat mutace v DNA. Toto je klíčový rozdíl mezi genotoxicitou a mutagenitou.
Je navíc důležité mít na paměti, že zatímco všechny mutageny jsou genotoxické, ne všechny genotoxické látky jsou mutagenní, protože genotoxiny mohou být mutageny, karcinogeny nebo teratogeny.
Níže uvedená infografika shrnuje rozdíl mezi genotoxicitou a mutagenitou.
Shrnutí – Genotoxicita vs mutagenita
Jak genotoxicita, tak mutagenita často odkazují na schopnost činidla změnit DNA buňky, což vede k různým chromozomálním aberacím a mutacím. Nicméně v hlubokém smyslu se genotoxicita týká schopnosti činidla změnit strukturu, obsah informací nebo segregaci DNA, zatímco mutagenita se týká vlastnosti činidla vyvolat genetickou mutaci. Toto je klíčový rozdíl mezi genotoxicitou a mutagenitou. Kromě toho genotoxicita nemusí být nutně spojena s mutagenitou. Genotoxiny mohou být karcinogeny nebo teratogeny místo mutagenů. Ale všechny mutageny jsou genotoxiny.
