Põhiline erinevus genotoksilisuse ja mutageensuse vahel seisneb selles, et genotoksilisus on aine võime põhjustada toksilisust raku DNA-le/geneetilisele materjalile, samas kui mutageensus on aine võime põhjustada mutatsioone.
Genotoksilisus ja mutageensus on kaks sarnast mõistet, mida inimesed sageli valesti tõlgendavad ja vaheldumisi kasutavad. Genotoksilisus on kemikaali või aine poolt tekitatud toksiline toime raku geenidele või DNA-le. Seega on genotoksilise toimega kemikaal genotoksiin. Seevastu mutageensus on aine võime põhjustada või esile kutsuda mutatsioone. Genotoksiline kemikaal ei pruugi olla mutageenne aine. Need võivad olla mutageenid. Kõik mutageensed ained on aga genotoksilised, kuna neil on omadus hävitada raku geneetilist materjali.
Mis on genotoksilisus?
Genotoksilisus on aine võime tekitada toksilisust raku geneetilisele materjalile, põhjustades peamiselt vähi teket. Genotoksilised ained võivad olla füüsikalised ja keemilised ained, mis võivad muuta geenijärjestusi, põhjustades muutusi geneetilises informatsioonis. Kui genotoksiin mõjutab somaatilise raku geneetilist materjali, ei ole see pärilik. Seevastu kui genotoksiline toime mõjutab sugurakke, võib see olla pärilik. Genotoksilist toimet saab minimeerida DNA parandamise mehhanismidega, peamiselt raku ensüümi aktiivsusega. Samuti võivad genotoksilisuse korral rakud läbida apoptoosi.
Joonis 01: Genotoksilised kahjustused
Genotoksiinide põhjustatud DNA kahjustusi saab analüüsida erinevate DNA analüüside abil. Tavaliste DNA kahjustuste hulka kuuluvad deletsioonid, insertsioonid, kaheahelalised katkestused, kromosomaalsed aberratsioonid ja ristsidumine. Kustutused ja sisestamised viitavad vastav alt aluspaaride eemaldamisele ja lisamisele. Veelgi enam, kaheahelalised katked moodustavad kaheahelalises DNA-s täkkeid, moodustades seeläbi DNA fragmente. Teisest küljest on kromosomaalsed aberratsioonid ulatuslikud mõjud, mis võivad muutuda ploidsuse tasemete muutusteks. Kiirgus ja keemilised ained, nagu alküülivad ained, lämmastikoksiidid, aluse analoogid, interkaleeruvad ained, on tavalised genotoksiinid.
Mis on mutageensus?
Mutageensus on aine võime kutsuda esile mutatsioone. Mutatsioon on püsiv ülekantav muutus DNA-s, mis viib erinevate ebanormaalsete seisunditeni, kui seda ei parandata. Mutatsioone põhjustavad ained või kemikaalid on mutageenid. Nagu eespool mainitud, on mutageenid genotoksiinid. Lisaks võivad mutageenid olla füüsikalised, bioloogilised või keemilised tegurid. Füüsikalised mutageenid hõlmavad peamiselt erinevat tüüpi kiirgust. See võib olla ioniseeriv või mitteioniseeriv kiirgus. Need kiirgused rikuvad DNA kaksikheeliksi struktuuri, põhjustades mutatsioone. Lisaks hõlmavad bioloogilised mutageenid mitmesuguseid viirusi, mis nakatavad rakke ja ründavad DNA-d. Seetõttu on need viirused võimelised sisestama oma DNA peremeesorganismi, põhjustades mutatsioone. Teisest küljest hõlmavad keemilised mutageenid aluse analooge, lämmastikoksiidi liike, interkaleeruvaid aineid, mis võivad põhjustada DNA järjestuse üleminekuid ja transversioone. Need põhjustavad apuriinsete ja apürimidiinsete saitide moodustumist, tekitades DNA-s mutatsioone.
Joonis 02: Mutageenide mõju
Mutageensuse võime väheneb koos DNA parandusensüümide ja rakus töötavate parandusmehhanismide tõhususe suurenemisega. Vastasel juhul põhjustavad mutatsioonid vähki, geneetilisi häireid ja mitmesuguseid tüsistusi.
Millised on genotoksilisuse ja mutageensuse sarnasused?
- Genotoksilisus ja mutageensus on kaks nähtust, mis mõjutavad organismi geene või DNA-d.
- Mõlemad on võimelised muutma raku geneetilist materjali.
- Pealegi on iga efekti keemilised ja füüsikalised režiimid.
- Genotoksiin võib olla mutageen või mitte, kuid kõik mutageenid on genotoksiinid.
- Nii mutageensust kui ka genotoksilisust saab vähendada DNA parandamise ensüümide ja rakus toimivate mehhanismide toimel.
- Mõlemad võivad põhjustada vähki ja muid DNA-l põhinevaid geneetilisi haigusi.
Mis vahe on genotoksilisusel ja mutageensusel?
Genotoksilisus ja mutageensus on kaks mõistet, mida mõnikord kasutatakse vaheldumisi. Genotoksilisus viitab aga aine või kemikaali võimele avaldada toksilist mõju raku geneetilisele materjalile, samas kui mutageensus on aine või aine omadus luua või esile kutsuda DNA mutatsioone. Niisiis, see on peamine erinevus genotoksilisuse ja mutageensuse vahel.
Lisaks on oluline meeles pidada, et kuigi kõik mutageenid on genotoksilised, ei ole kõik genotoksilised ained mutageensed, kuna genotoksiinid võivad olla mutageenid, kantserogeenid või teratogeenid.
Allpool infograafikat võetakse kokku erinevus genotoksilisuse ja mutageensuse vahel.
Kokkuvõte – genotoksilisus vs mutageensus
Nii genotoksilisus kui mutageensus viitavad sageli aine võimele muuta raku DNA-d, mis toob kaasa erinevaid kromosoomaberratsioone ja mutatsioone. Sügavas mõttes viitab genotoksilisus aga aine võimele muuta DNA struktuuri, teabesisu või segregatsiooni, samas kui mutageensus viitab aine omadusele kutsuda esile geneetilisi mutatsioone. Niisiis, see on peamine erinevus genotoksilisuse ja mutageensuse vahel. Pealegi ei ole genotoksilisus tingimata seotud mutageensusega. Genotoksiinid võivad mutageenide asemel olla kantserogeenid või teratogeenid. Kuid kõik mutageenid on genotoksiinid.
