Der Hauptunterschied zwischen Mikronukleus- und Comet-Assay besteht darin, dass der Mikronukleus-Assay wichtig ist, um Chromosomenschäden als Folge einer Mutagenexposition zu überprüfen, während der Comet-Assay wichtig ist, um primäre DNA-Schäden in einzelnen Zellen zu erkennen.
Genotoxizitätsassays helfen, die Möglichkeiten von Mutationen und Chromosomenanomalien zu beurteilen. Genotoxine umfassen chemische Substanzen und Strahlung. Karzinogene, Mutagene und Teratogene sind die Hauptkategorien von Genotoxinen. Sie verursachen verschiedene Schäden wie Punktmutationen, Deletionen, Einzel- und Doppelstrangbrüche, Chromosomenaberrationen, Mikrokernbildungen, DNA-Reparatur und Zellzyklusinteraktionen. Solche Zustände können zu einer Vielzahl von Krankheiten führen, und Genotoxizitätstests verhindern die potenziellen Schäden durch diese Zustände. Mikronukleus-Assay und Comet-Assay sind zwei Techniken unter Genotoxizitätsassays.
Was ist ein Mikronukleus-Assay?
Micronucleus-Assay ist ein Assay zur Beurteilung von Chromosomenschäden als Folge einer Mutagenexposition. Es ist wichtig beim Screening von Chemikalien, die Spindelbildung und Mikronuklei verursachen. Ein Mikronukleus-Assay liefert Informationen über die Stabilität von Chemikalien bei Eingriffen in die Chromosomenstruktur und -funktion. Viele Karzinogene werden in Mikronukleus-Assays positiv getestet. Das Assay-Verfahren umfasst eine chemische Behandlung und das Messen der Häufigkeit mikronukleierter Zellen. Wenn die Anzahl der Mikrokernzellen abnormal ansteigt, wird daraus geschlossen, dass die Chemikalie Chromosomenschäden verursacht.
Ein Mikronukleus-Assay wird normalerweise an sich aktiv teilenden Zellen durchgeführt. Daher sind Erythrozyten und Knochenmarkstammzellen, die durch Zellteilungen produziert werden, ideale Kandidaten für solche Assays. Sie erleben einen konstanten und schnellen Umsatz. Da Erythrozyten keine echten Zellkerne haben, werden mikronukleierte Zellen am Ende des Assays besser sichtbar.
Abbildung 01: Mikronukleus-Assay-Beobachtung
Micronucleus-Assays sind wirtschaftlich, schneller, bequemer und erfordern weniger Fachkenntnisse zur Durchführung. Sie geben Chromosomenaberrationen schnell und zuverlässig wieder und sind äußerst hilfreich, um Chromosomenschäden schnell zu beurteilen. Eine spezielle und vielseitige Art des Mikronukleus-Assays ist der Cytokinese Block Micronucleus Cytom (CBMNcyt)-Assay. Es ist der bevorzugte Assay zur Messung von Chromosomenschäden und Instabilität in Zellen. Das Hauptproblem bei der Verwendung des Mikronukleus-Assays besteht jedoch darin, dass er nicht in der Lage ist, verschiedene Arten von Chromosomenaberrationen zu bestimmen, und der Assay einen Einfluss auf die Mitoserate und den Anteil des Zelltods hat, wodurch sich die Ergebnisse ändern.
Was ist Comet Assay?
Comet-Assay, der auch als Einzelgel-Elektrophorese-Assay bekannt ist, ist eine einfache und empfindliche Technik zum Nachweis von DNA-Schäden. Es misst die DNA-Brüche in eukaryotischen Zellen und ist eine Standardtechnik für Biomonitoring und Genotoxizitätstests.
Der Comet-Assay ist an der Einkapselung von Zellen in Agarose-Suspensionen mit niedrigem Schmelzpunkt, der Lyse von Zellen unter neutralen oder alkalischen Bedingungen und der Elektrophorese suspendierter lysierter Zellen beteiligt. Während des Verkapselungsprozesses werden die Zellen in geschmolzener Agarose mit niedrigem Schmelzpunkt suspendiert, und die Agarose bildet eine Matrix aus Kohlenhydratfasern, um sie an Ort und Stelle zu verankern. Agarose ist osmotisch neutral; daher ermöglicht es den Lösungen, durch das Gel zu dringen und die Zellen zu beeinflussen, ohne sie zu stören und zu verschieben. Die Lyselösung ist eine hochkonzentrierte wässrige Salzlösung und ein Detergens. Dieses Salz zerstört Proteine und die Bindungsmuster innerhalb der Zelle, während es den RNA-Geh alt der Zelle zerstört. Die Zellen zerstören und alle Proteine, RNA, zytoplasmatischen und nukleoplasmatischen Bestandteile werden zerstört und diffundieren in die Agarosematrix, wobei die DNA zurückbleibt.
Abbildung 02: Comet Assay
Die Elektrophoreselösung ist eine alkalische Lösung, in der die DNA-Doppelhelix denaturiert und das Nukleoid einzelsträngig wird. Während dieses Prozesses wird ein elektrisches Feld angelegt, um die Bilder zu analysieren. Die Bildanalyse misst die Gesamtintensität der Fluoreszenz für die DNA und das Nukleoid und vergleicht die beiden. Die Gesamtstruktur ähnelt einem Kometen mit einem kreisförmigen Kopf, der der verbleibenden unbeschädigten DNA entspricht, und einem Schwanz für die beschädigte DNA. Je heller und länger der Schweif aufgrund stärkerer Signale, desto höher der Schaden.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Mikronukleus- und Comet-Assay?
- Micronucleus und der Comet-Assay sind wirtschaftlich, schneller, praktisch und erfordern weniger Fähigkeiten.
- Sie werden hauptsächlich an DNA durchgeführt.
- Beide Assays helfen bei der Beurteilung von Mutationen und Chromosomenanomalien.
- Darüber hinaus verwenden beide Techniken Chemikalien zur Durchführung des Verfahrens.
Was ist der Unterschied zwischen Mikronukleus- und Comet-Assay?
Der Mikronukleus-Assay ist wichtig, um Chromosomenschäden als Folge einer Mutagenexposition zu überprüfen, während der Comet-Assay wichtig ist, um primäre DNA-Schäden in einzelnen Zellen nachzuweisen. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen Mikronukleus- und Comet-Assay. Auch der Mikronukleus-Assay ist gut etabliert, um Klastogenität und Aneugenität nachzuweisen. Der Comet Assay dient als Genotoxizitätstest zum Nachweis primärer DNA-Schäden in Zellen. Darüber hinaus liefert ein Mikronukleus-Assay Informationen über die Stabilität von Chemikalien, während ein Comet-Assay eine Einzelzell-Gelelektrophorese ist.
Die folgende Infografik zeigt die Unterschiede zwischen dem Mikronukleus- und dem Comet-Assay in tabellarischer Form zum direkten Vergleich.
Zusammenfassung – Mikronukleus vs. Comet Assay
Genotoxizitätsassays helfen, die Möglichkeiten von Mutationen und Chromosomenanomalien zu beurteilen. Der Mikronukleus-Assay und der Comet-Assay sind zwei Techniken unter den Genotoxizitätsassays. Der Mikronukleus-Assay bewertet Chromosomenschäden als Folge einer Mutagenexposition. Der Comet-Assay ist eine einfache und empfindliche Technik zum Nachweis von DNA-Schäden. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen Mikronukleus- und Comet-Assay. Der Mikronukleus-Assay ist wichtig beim Screening auf Chemikalien, die Spindelbildung und Mikronuklei verursachen. Der Comet-Assay ist an der Einkapselung von Zellen in Agarose-Suspensionen mit niedrigem Schmelzpunkt, der Lyse von Zellen unter neutralen oder alkalischen Bedingungen und der Elektrophorese suspendierter lysierter Zellen beteiligt.
