تفاوت اصلی بین سمیت ژنی و جهش زایی این است که سمیت ژنی توانایی یک ماده برای ایجاد سمیت روی DNA/مواد ژنتیکی یک سلول است در حالی که جهش زایی توانایی یک عامل برای ایجاد جهش است.
سمیت ژنی و جهش زایی دو اصطلاح مشابه هستند که اغلب به اشتباه تفسیر می شوند و توسط مردم به جای یکدیگر استفاده می شوند. سمیت ژنی اثر سمی ایجاد شده توسط یک ماده شیمیایی یا یک عامل بر روی ژن ها یا DNA یک سلول است. بنابراین، یک ماده شیمیایی که اثر ژنوتوکسیک دارد، ژنوتوکسین است. در مقابل، جهش زایی توانایی یک ماده برای ایجاد یا القای جهش است. یک ماده شیمیایی ژنوتوکسیک لزوماً یک ماده جهش زا نیست.ممکن است جهش زا باشند. با این حال، همه عوامل جهش زا ژنوتوکسیک هستند زیرا دارای خاصیت تخریب مواد ژنتیکی سلول هستند.
سمیت ژنی چیست؟
سمیت ژنی توانایی یک ماده برای ایجاد سمیت روی ماده ژنتیکی سلول است که در درجه اول منجر به شروع سرطان می شود. مواد ژنوتوکسیک می توانند مواد فیزیکی و شیمیایی باشند که می توانند توالی ژن را تغییر داده و منجر به تغییرات در اطلاعات ژنتیکی شوند. اگر ژنوتوکسین بر ماده ژنتیکی سلول سوماتیک اثر بگذارد، ارثی نخواهد بود. در مقابل، اگر اثر ژنوتوکسیک روی سلول‌های زایا اثر بگذارد، می‌تواند ارثی باشد. اثر ژنوتوکسیک را می توان با مکانیسم های ترمیم DNA، عمدتاً فعالیت آنزیمی سلول، به حداقل رساند. همچنین، در صورت سمیت ژنی، سلول ها ممکن است دچار آپوپتوز شوند.
شکل 01: آسیب ژنوتوکسیک
آسیب های DNA ناشی از ژنوتوکسین ها را می توان با استفاده از سنجش های مختلف DNA تجزیه و تحلیل کرد. آسیب های رایج DNA شامل حذف ها، درج ها، شکستگی های دو رشته ای، انحرافات کروموزومی و اتصال متقابل است. حذف و درج به ترتیب به حذف و اضافه کردن جفت پایه اشاره دارد. علاوه بر این، شکاف های دو رشته ای، شکاف هایی را در DNA دو رشته ای ایجاد می کنند و در نتیجه قطعاتی از DNA را تشکیل می دهند. از سوی دیگر، ناهنجاری های کروموزومی، اثراتی در مقیاس بزرگ هستند که می توانند به تغییرات در سطوح پلوئیدی تبدیل شوند. تشعشعات و عوامل شیمیایی مانند عوامل آلکیله کننده، اکسیدهای نیتریک، آنالوگ های پایه، عوامل بینابینی ژنوتوکسین های رایج هستند.
جهش زایی چیست؟
جهش زایی توانایی یک عامل برای القای جهش است. جهش یک تغییر قابل انتقال دائمی در DNA است که در صورت عدم ترمیم منجر به شرایط غیر طبیعی متفاوتی می شود. عوامل یا مواد شیمیایی که باعث جهش می شوند، جهش زا هستند.همانطور که در بالا ذکر شد، جهش زاها ژنوتوکسین هستند. علاوه بر این، جهش زاها می توانند عوامل فیزیکی، بیولوژیکی یا شیمیایی باشند. جهش زاهای فیزیکی عمدتاً انواع مختلفی از تشعشعات را شامل می شوند. این می تواند پرتوهای یونیزه یا غیریونیزان باشد. این تشعشعات ساختار مارپیچ دوگانه DNA را مختل کرده و باعث جهش می شوند. علاوه بر این، جهش‌زاهای بیولوژیکی شامل ویروس‌های مختلفی هستند که سلول‌ها را آلوده کرده و به DNA حمله می‌کنند. بنابراین، این ویروس ها می توانند DNA خود را به میزبان وارد کنند و باعث جهش شوند. از سوی دیگر، جهش‌زاهای شیمیایی شامل آنالوگ‌های باز، گونه‌های اکسید نیتریک، عواملی هستند که می‌توانند باعث انتقال و جابجایی توالی DNA شوند. آنها منجر به تشکیل سایت های آپورینیک و آپیریمیدین می شوند و جهش هایی در DNA ایجاد می کنند.
شکل 02: اثر یک جهش زا
توانایی جهش زایی با افزایش کارایی آنزیم های ترمیم DNA و مکانیسم های ترمیم فعال در سلول کاهش می یابد. در غیر این صورت، جهش‌ها منجر به سرطان، اختلالات ژنتیکی و عوارض مختلف می‌شوند.
شباهت های بین سمیت ژنی و جهش زایی چیست؟
- سمیت ژنی و جهش زایی دو پدیده ای هستند که بر ژن ها یا DNA ارگانیسم تأثیر می گذارند.
- هر دو می توانند مواد ژنتیکی یک سلول را تغییر دهند.
- علاوه بر این، هر اثر حالت‌های شیمیایی و فیزیکی دارد.
- ژنوتوکسین ممکن است جهش زا باشد یا نباشد، اما همه جهش زاها ژنوتوکسین هستند.
- هم جهش زایی و هم سمیت ژنی را می توان با عمل آنزیم های ترمیم DNA و مکانیسم های فعال در سلول کاهش داد.
- هر دو ممکن است منجر به شروع سرطان و سایر بیماری های ژنتیکی مبتنی بر DNA شوند.
تفاوت بین سمیت ژنی و جهش زایی چیست؟
ژنوتوکسیکیت و جهش زایی دو اصطلاح هستند که گاهی اوقات به جای هم استفاده می شوند. با این حال، سمیت ژنی به توانایی یک عامل یا یک ماده شیمیایی برای ایجاد اثر سمی بر روی ماده ژنتیکی یک سلول اشاره دارد، در حالی که جهش زایی خاصیت یک عامل یا ماده برای ایجاد یا القای جهش در DNA است. بنابراین، این تفاوت اصلی بین سمیت ژنی و جهش زایی است.
علاوه بر این، مهم است که به یاد داشته باشید در حالی که همه جهش زاها ژنوتوکسیک هستند، همه مواد ژنوتوکسیک جهش زا نیستند زیرا ژنوتوکسین ها ممکن است جهش زا، سرطان زا یا تراتوژن باشند.
اینفوگرافیک زیر تفاوت بین سمیت ژنی و جهش زایی را خلاصه می کند.
خلاصه - سمیت ژنی در مقابل جهش زایی
هم سمیت ژنی و هم جهش زایی اغلب به توانایی یک عامل برای تغییر DNA سلول اشاره دارد که منجر به انحرافات کروموزومی و جهش های مختلف می شود.با این حال، در یک مفهوم عمیق، سمیت ژنی به توانایی یک عامل برای تغییر ساختار، محتوای اطلاعات یا جداسازی DNA اشاره دارد در حالی که جهش زایی به خاصیت یک عامل برای القای جهش ژنتیکی اشاره دارد. بنابراین، این تفاوت اصلی بین سمیت ژنی و جهش زایی است. علاوه بر این، سمیت ژنی لزوماً با جهش زایی همراه نیست. ژنوتوکسین ها ممکن است به جای جهش زا، سرطان زا یا تراتوژن باشند. اما، همه جهش زاها ژنوتوکسین هستند.
