Avainero genotoksisuuden ja mutageenisuuden välillä on, että genotoksisuus on aineen kyky aiheuttaa toksisuutta DNA:lle/solun geneettiselle materiaalille, kun taas mutageenisuus on aineen kykyä aiheuttaa mutaatioita.
Genotoksisuus ja mutageenisuus ovat kaksi samank altaista termiä, joita ihmiset tulkitsevat usein väärin ja käyttävät niitä keskenään. Genotoksisuus on kemikaalin tai aineen aiheuttama myrkyllinen vaikutus solun geeneihin tai DNA:han. Siten kemikaali, jolla on genotoksinen vaikutus, on genotoksiini. Sitä vastoin mutageenisuus on aineen kykyä aiheuttaa tai indusoida mutaatioita. Genotoksinen kemikaali ei välttämättä ole mutageeninen aine. Ne voivat olla mutageeneja. Kaikki mutageeniset aineet ovat kuitenkin genotoksisia, koska niillä on ominaisuus tuhota solun geneettistä materiaalia.
Mitä genotoksisuus on?
Genotoksisuus on aineen kykyä aiheuttaa myrkyllisyyttä solun geneettiselle materiaalille, mikä johtaa ensisijaisesti syövän puhkeamiseen. Genotoksiset aineet voivat olla fysikaalisia ja kemiallisia aineita, jotka voivat muuttaa geenisekvenssejä, mikä johtaa geneettisen tiedon muutoksiin. Jos genotoksiini vaikuttaa somaattisen solun geneettiseen materiaaliin, se ei ole perinnöllistä. Sitä vastoin, jos genotoksinen vaikutus vaikuttaa sukusoluihin, se voi olla perinnöllistä. Genotoksinen vaikutus voidaan minimoida DNA-korjausmekanismeilla, pääasiassa solun entsyymiaktiivisuudella. Myös genotoksisuuden vuoksi solut voivat läpikäydä apoptoosin.
Kuva 01: Genotoksiset vauriot
Genotoksiinien aiheuttamia DNA-vaurioita voidaan analysoida käyttämällä erilaisia DNA-määrityksiä. Yleisiä DNA-vaurioita ovat deleetiot, insertiot, kaksijuosteiset katkokset, kromosomipoikkeamat ja silloittuminen. Poistot ja lisäykset viittaavat vastaavasti emäsparien poistamiseen ja lisäämiseen. Lisäksi kaksijuosteiset katkokset muodostavat rakoja kaksijuosteiseen DNA:han, muodostaen siten DNA-fragmentteja. Kromosomipoikkeamat sen sijaan ovat laajamittaisia vaikutuksia, jotka voivat kehittyä ploidisuustason muutoksiksi. Säteily- ja kemialliset aineet, kuten alkyloivat aineet, typpioksidit, emäsanalogit, interkaloivat aineet, ovat yleisiä genotoksiineja.
Mitä mutageenisuus on?
Mutageenisuus on aineen kykyä aiheuttaa mutaatioita. Mutaatio on pysyvä tarttuva muutos DNA:ssa, joka johtaa erilaisiin epänormaaleihin tiloihin, jos sitä ei korjata. Mutaatioita aiheuttavat aineet tai kemikaalit ovat mutageeneja. Kuten edellä mainittiin, mutageenit ovat genotoksiineja. Lisäksi mutageenit voivat olla fysikaalisia, biologisia tai kemiallisia tekijöitä. Fysikaaliset mutageenit sisältävät pääasiassa erilaisia säteilytyyppejä. Se voi olla ionisoivaa tai ei-ionisoivaa säteilyä. Nämä säteilyt häiritsevät DNA:n kaksoiskierrerakennetta aiheuttaen mutaatioita. Lisäksi biologisiin mutageeneihin kuuluvat erilaiset virukset, jotka infektoivat soluja ja hyökkäävät DNA:han. Siksi nämä virukset pystyvät sisällyttämään DNA:nsa isäntään aiheuttaen mutaatioita. Kemiallisiin mutageeneihin sen sijaan kuuluvat emäsanalogit, typpioksidilajit, interkalaatioaineet, jotka voivat aiheuttaa DNA-sekvenssin siirtymiä ja transversioita. Ne johtavat apuriini- ja apyrimidiinikohtien muodostumiseen, mikä luo mutaatioita DNA:ssa.
Kuva 02: Mutageenin vaikutus
Mutageenisuuskyky heikkenee DNA:n korjausentsyymien ja solussa toimivien korjausmekanismien tehokkuuden lisääntyessä. Muuten mutaatiot aiheuttavat syöpiä, geneettisiä häiriöitä ja erilaisia komplikaatioita.
Mitä yhtäläisyyksiä genotoksisuuden ja mutageenisuuden välillä on?
- Genotoksisuus ja mutageenisuus ovat kaksi ilmiötä, jotka vaikuttavat organismin geeneihin tai DNA:han.
- Molemmat pystyvät muuttamaan solun geneettistä materiaalia.
- Lisäksi jokaiselle vaikutukselle on kemiallisia ja fysikaalisia muotoja.
- Genotoksiini voi olla mutageeninen tai ei, mutta kaikki mutageenit ovat genotoksiineja.
- Sekä mutageenisuutta että genotoksisuutta voidaan vähentää DNA-korjausentsyymien ja solussa toimivien mekanismien vaikutuksesta.
- Molemmat voivat johtaa syövän ja muiden DNA-pohjaisten geneettisten sairauksien puhkeamiseen.
Mitä eroa genotoksisuuden ja mutageenisuuden välillä on?
Genotoksisuus ja mutageenisuus ovat kaksi termiä, joita joskus käytetään vaihtokelpoisina. Genotoksisuus viittaa kuitenkin aineen tai kemikaalin kykyyn aiheuttaa toksinen vaikutus solun geneettiseen materiaaliin, kun taas mutageenisuus on aineen tai aineen ominaisuus luoda tai aiheuttaa mutaatioita DNA:ssa. Joten tämä on tärkein ero genotoksisuuden ja mutageenisuuden välillä.
Lisäksi on tärkeää muistaa, että vaikka kaikki mutageenit ovat genotoksisia, kaikki genotoksiset aineet eivät ole mutageenisia, koska genotoksiinit voivat olla mutageeneja, karsinogeenejä tai teratogeenejä.
Alla infografiassa on yhteenveto genotoksisuuden ja mutageenisuuden erosta.
Yhteenveto – Genotoksisuus vs mutageenisuus
Sekä genotoksisuus että mutageenisuus viittaavat usein aineen kykyyn muuttaa solun DNA:ta, mikä johtaa erilaisiin kromosomipoikkeamiin ja mutaatioihin. Kuitenkin syvässä mielessä genotoksisuus viittaa aineen kykyyn muuttaa DNA:n rakennetta, tietosisältöä tai erottelua, kun taas mutageenisuus viittaa aineen ominaisuuteen aiheuttaa geneettistä mutaatiota. Joten tämä on tärkein ero genotoksisuuden ja mutageenisuuden välillä. Lisäksi genotoksisuus ei välttämättä liity mutageenisuuteen. Genotoksiinit voivat olla karsinogeenejä tai teratogeenejä mutageenien sijaan. Mutta kaikki mutageenit ovat genotoksiineja.
