Nøgleforskellen mellem genotoksicitet og mutagenicitet er, at genotoksicitet er et stofs evne til at forårsage toksicitet på DNA/genetisk materiale i en celle, mens mutagenicitet er et middels evne til at forårsage mutationer.
Genotoksicitet og mutagenicitet er to lignende udtryk, som ofte misfortolkes og bruges i flæng af mennesker. Genotoksicitet er den toksiske virkning skabt af et kemikalie eller et middel på gener eller DNA i en celle. Et kemikalie, der har en genotoksisk effekt, er således et genotoksin. I modsætning hertil er mutagenicitet et stofs evne til at forårsage eller inducere mutationer. Et genotoksisk kemikalie er ikke nødvendigvis et mutagent stof. De kan være mutagener. Alle mutagene stoffer er dog genotoksiske, da de har den egenskab, at de ødelægger cellens genetiske materiale.
Hvad er genotoksicitet?
Genotoksicitet er et stofs evne til at skabe toksicitet på cellens genetiske materiale, hvilket primært fører til opståen af kræft. Genotoksiske stoffer kan være fysiske og kemiske stoffer, der kan ændre gensekvenserne, hvilket fører til ændringerne i genetisk information. Hvis et genotoksin påvirker arvematerialet i en somatisk celle, vil det ikke være arveligt. I modsætning hertil, hvis den genotoksiske effekt virker på kønsceller, kan den være arvelig. Den genotoksiske effekt kan minimeres ved hjælp af DNA-reparationsmekanismer, primært cellens enzymaktivitet. Ved genotoksicitet kan celler også gennemgå apoptose.
Figur 01: Genotoksisk skade
DNA-skader forårsaget af genotoksiner kan analyseres ved hjælp af forskellige DNA-assays. Almindelige DNA-skader omfatter deletioner, insertioner, dobbeltstrengede brud, kromosomafvigelser og tværbinding. Sletninger og indsættelser refererer til henholdsvis fjernelse og tilføjelse af basepar. Desuden danner dobbeltstrengede brud hakker i det dobbeltstrengede DNA, hvorved der dannes fragmenter af DNA. Kromosomafvigelser er på den anden side storskalaeffekter, der kan udvikle sig til ændringer i ploiditetsniveauerne. Stråling og kemiske midler såsom alkyleringsmidler, nitrogenoxider, baseanaloger, interkalerende midler er almindelige genotoksiner.
Hvad er mutagenicitet?
Mutagenicitet er et middels evne til at inducere mutationer. En mutation er en permanent overførbar ændring i DNA, der fører til forskellige unormale tilstande, hvis den ikke repareres. De midler eller kemikalier, der forårsager mutationer, er mutagener. Som nævnt ovenfor er mutagener genotoksiner. Mutagener kan desuden være fysiske, biologiske eller kemiske midler. Fysiske mutagener omfatter hovedsageligt forskellige strålingstyper. Det kan være ioniserende eller ikke-ioniserende stråling. Disse strålinger forstyrrer den dobbelte helixstruktur af DNA og forårsager mutationer. Desuden omfatter biologiske mutagener forskellige vira, der inficerer celler og angriber DNA. Derfor er disse vira i stand til at inkorporere deres DNA i værten, hvilket forårsager mutationer. Kemiske mutagener omfatter på den anden side baseanaloger, nitrogenoxidarter, interkalerende midler, der kan forårsage overgange og transversioner af DNA-sekvensen. De fører til dannelsen af apurin- og apyrimidin-steder, hvilket skaber mutationer i DNA.
Figur 02: Effekt af et mutagen
Evnen til mutagenicitet falder med den øgede effektivitet af DNA-reparationsenzymer og reparationsmekanismer, der virker i cellen. Ellers vil mutationer ende med at forårsage kræft, genetiske lidelser og forskellige komplikationer.
Hvad er lighederne mellem genotoksicitet og mutagenicitet?
- Genotoksicitet og mutagenicitet er to fænomener, der påvirker gener eller DNA i en organisme.
- Begge er i stand til at ændre det genetiske materiale i en celle.
- Der er desuden kemiske og fysiske tilstande for hver effekt.
- Genotoksin kan være en mutagen eller ej, men alle mutagener er genotoksiner.
- Både mutagenicitet og genotoksicitet kan reduceres ved virkningen af DNA-reparationsenzymer og mekanismer, der virker i cellen.
- Begge kan føre til udbrud af kræft og andre DNA-baserede genetiske sygdomme.
Hvad er forskellen mellem genotoksicitet og mutagenicitet?
Genotoksicitet og mutagenicitet er to udtryk, der nogle gange bruges i flæng. Dog refererer genotoksicitet til et middels eller et kemikalies evne til at have en toksisk virkning på en celles genetiske materiale, mens mutagenicitet er et middels eller et stofs egenskab til at skabe eller inducere mutationer i DNA. Så dette er den vigtigste forskel mellem genotoksicitet og mutagenicitet.
Desuden er det vigtigt at huske, at selvom alle mutagener er genotoksiske, er ikke alle genotoksiske stoffer mutagene, da genotoksiner kan være mutagene, kræftfremkaldende eller teratogener.
Infografikken nedenfor opsummerer forskellen mellem genotoksicitet og mutagenicitet.
Opsummering – genotoksicitet vs mutagenicitet
Både genotoksicitet og mutagenicitet refererer ofte til et middels evne til at ændre en celles DNA, hvilket fører til forskellige kromosomafvigelser og mutationer. Men i en dyb forstand refererer genotoksicitet til et middels evne til at ændre strukturen, informationsindholdet eller adskillelsen af DNA, mens mutagenicitet refererer til et middels egenskab til at inducere genetisk mutation. Så dette er den vigtigste forskel mellem genotoksicitet og mutagenicitet. Desuden er genotoksicitet ikke nødvendigvis forbundet med mutagenicitet. Genotoksiner kan være kræftfremkaldende eller teratogener i stedet for mutagener. Men alle mutagener er genotoksiner.
