Het belangrijkste verschil tussen genotoxiciteit en mutageniteit is dat genotoxiciteit het vermogen is van een stof om toxiciteit te veroorzaken op DNA/genetisch materiaal van een cel, terwijl mutageniteit het vermogen is van een middel om mutaties te veroorzaken.
Genotoxiciteit en mutageniteit zijn twee vergelijkbare termen, die vaak verkeerd worden geïnterpreteerd en door mensen door elkaar worden gebruikt. Genotoxiciteit is het toxische effect dat wordt gecreëerd door een chemische stof of een middel op genen of DNA van een cel. Een chemische stof die een genotoxische werking heeft, is dus een genotoxine. Mutageniteit daarentegen is het vermogen van een stof om mutaties te veroorzaken of te induceren. Een genotoxische chemische stof is niet noodzakelijk een mutagene stof. Ze kunnen mutageen zijn. Alle mutagene agentia zijn echter genotoxisch omdat ze de eigenschap hebben om genetisch materiaal van de cel te vernietigen.
Wat is genotoxiciteit?
Genotoxiciteit is het vermogen van een stof om toxiciteit te creëren op het genetische materiaal van de cel, wat voornamelijk leidt tot het ontstaan van kanker. Genotoxische stoffen kunnen fysieke en chemische stoffen zijn die de gensequenties kunnen veranderen, waardoor veranderingen in genetische informatie ontstaan. Als een genotoxine het genetisch materiaal van een lichaamscel aantast, is het niet erfelijk. Als het genotoxische effect daarentegen inwerkt op geslachtscellen, kan het erfelijk zijn. Het genotoxische effect kan worden geminimaliseerd door DNA-herstelmechanismen, voornamelijk enzymactiviteit van de cel. Ook kunnen cellen na genotoxiciteit apoptose ondergaan.
Figuur 01: Genotoxische schade
DNA-schade veroorzaakt door genotoxins kan worden geanalyseerd met behulp van verschillende DNA-assays. Veel voorkomende DNA-beschadigingen zijn deleties, inserties, dubbelstrengs breuken, chromosomale aberraties en verknoping. Deleties en inserties verwijzen respectievelijk naar het verwijderen en toevoegen van basenparen. Bovendien vormen dubbelstrengs breuken inkepingen in het dubbelstrengs DNA, waardoor DNA-fragmenten worden gevormd. Chromosomale aberraties daarentegen zijn grootschalige effecten die zich kunnen ontwikkelen tot veranderingen in de ploïdieniveaus. Straling en chemische middelen zoals alkylerende middelen, stikstofoxiden, base-analogen, intercalerende middelen zijn veel voorkomende genotoxins.
Wat is mutageniteit?
Mutageniteit is het vermogen van een agens om mutaties te induceren. Een mutatie is een permanent overdraagbare verandering in het DNA die, indien niet gerepareerd, tot verschillende abnormale omstandigheden leidt. De middelen of chemicaliën die mutaties veroorzaken, zijn mutagenen. Zoals hierboven vermeld, zijn mutagenen genotoxins. Bovendien kunnen mutagenen fysieke, biologische of chemische agentia zijn. Fysische mutagenen omvatten voornamelijk verschillende soorten straling. Het kan ioniserende of niet-ioniserende straling zijn. Deze stralingen verstoren de dubbele helixstructuur van DNA en veroorzaken mutaties. Bovendien omvatten biologische mutagenen verschillende virussen die cellen infecteren en DNA aanvallen. Daarom zijn deze virussen in staat om hun DNA in de gastheer op te nemen en mutaties te veroorzaken. Chemische mutagenen daarentegen omvatten base-analogen, stikstofmonoxidesoorten, intercalerende middelen die overgangen en transversies van de DNA-sequentie kunnen veroorzaken. Ze leiden tot de vorming van apurine- en apyrimidinische plaatsen, waardoor mutaties in het DNA ontstaan.
Figuur 02: Effect van een mutageen
Het vermogen tot mutageniteit neemt af met de verhoogde efficiëntie van de DNA-reparatie-enzymen en reparatiemechanismen die in de cel werken. Anders zullen mutaties uiteindelijk kankers, genetische aandoeningen en verschillende complicaties veroorzaken.
Wat zijn de overeenkomsten tussen genotoxiciteit en mutageniteit?
- Genotoxiciteit en mutageniteit zijn twee fenomenen die de genen of het DNA van een organisme beïnvloeden.
- Beide kunnen het genetische materiaal van een cel veranderen.
- Bovendien zijn er chemische en fysische modi van elk effect.
- Genotoxine kan een mutageen zijn of niet, maar alle mutagenen zijn genotoxins.
- Zowel mutageniteit als genotoxiciteit kunnen worden verminderd door de werking van DNA-reparatie-enzymen en mechanismen die in de cel werken.
- Beide kunnen leiden tot het ontstaan van kanker en andere op DNA gebaseerde genetische ziekten.
Wat is het verschil tussen genotoxiciteit en mutageniteit?
Genotoxiciteit en mutageniteit zijn twee termen die soms door elkaar worden gebruikt. Genotoxiciteit verwijst echter naar het vermogen van een agens of een chemische stof om een toxisch effect te hebben op het genetische materiaal van een cel, terwijl mutageniteit de eigenschap is van een agens of een stof om mutaties in DNA te creëren of te induceren. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen genotoxiciteit en mutageniteit.
Bovendien is het belangrijk om te onthouden dat, hoewel alle mutagene stoffen genotoxisch zijn, niet alle genotoxische stoffen mutageen zijn, aangezien genotoxins mutageen, kankerverwekkend of teratogeen kunnen zijn.
Hieronder infographic vat het verschil tussen genotoxiciteit en mutageniteit samen.
Samenvatting – Genotoxiciteit versus mutageniteit
Zowel genotoxiciteit als mutageniteit verwijzen vaak naar het vermogen van een agens om het DNA van een cel te veranderen, wat leidt tot verschillende chromosomale afwijkingen en mutaties. In diepe zin verwijst genotoxiciteit echter naar het vermogen van een agens om de structuur, informatie-inhoud of segregatie van DNA te veranderen, terwijl mutageniteit verwijst naar de eigenschap van een agens om genetische mutatie te induceren. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen genotoxiciteit en mutageniteit. Bovendien is genotoxiciteit niet noodzakelijk geassocieerd met mutageniteit. Genotoxinen kunnen kankerverwekkend of teratogeen zijn in plaats van mutagenen. Maar alle mutagenen zijn genotoxins.
