Genotoxizität ist eine Eigenschaft bestimmter Stoffe, die sie für die genetische Information von Organismen schädlich macht. Während es viele verschiedene Faktoren gibt, die DNA, RNA und anderes genetisches Material beeinflussen können, gilt die Eigenschaft der Genotoxizität nur für diejenigen Substanzen, die die genetische Information tatsächlich schädigen. Ein Stoff, der die Eigenschaft der Genotoxizität besitzt, wird als Genotoxin bezeichnet. Es gibt drei Hauptwirkungen, die Genotoxine auf Organismen haben können, indem sie ihre genetische Information beeinflussen. Genotoxine können Karzinogene oder krebserregende Mittel, Mutagene oder mutationserregende Mittel oder Teratogene, Geburtsfehler verursachende Mittel sein.
Einige Genotoxine, beispielsweise solche, die krebsunterdrückende Gene beeinflussen, gelten als krebserregend, da sie zu Krebs führen können. Krebs ist das unkontrollierte Wachstum von Zellen im Körper und hat oft genetische Ursachen. Substanzen mit Genotoxizität können Mutationen in Zellen verursachen, die dazu führen, dass sie sich teilen und unkontrolliert wachsen. Sie können auch verschiedene Proteine und andere Substanzen schädigen, die normalerweise ein solches unkontrolliertes Zellwachstum verhindern. Wenn diese Substanzen nicht so wirken, wie sie sollten, ist es viel wahrscheinlicher, dass einige Zellen mutieren und sich unkontrolliert teilen.
Genotoxizität führt in den meisten Fällen zu Mutationen in verschiedenen Zellen und anderen Körpersystemen. Mutationen können zu einer Vielzahl anderer Probleme führen, von Krebs bis hin zu einer Vielzahl verschiedener Krankheiten. Manchmal sind genetisch bedingte Mutationen völlig harmlos und können völlig unbemerkt bleiben. In vielen anderen Fällen können die Auswirkungen von Genotoxinen jedoch tödlich sein. Mutationen können in vielen verschiedenen Formen auftreten; genetische Informationen können dupliziert, gelöscht oder eingefügt werden.
Einige dieser Mutationen können teratogen sein, was bedeutet, dass sie Geburtsfehler verursachen können. Dies kann oft vorkommen, weil ein Zustand oder eine Substanz im Elternteil die Nachkommen beeinflusst. Jeder Elternteil kann verantwortlich sein, da beide Elternteile genetische Informationen zum Kind beitragen. Beeinflusst ein Genotoxin die Erbinformation in den Geschlechtszellen eines Elternteils (Eier oder Spermien), kann ein Defekt in der Erbinformation der Nachkommen auftreten.
Obwohl es viele Mechanismen gibt, durch die Genotoxizität die genetische Information beeinflussen kann, beinhaltet einer der häufigsten Mechanismen die Bildung starker chemischer Bindungen zwischen den Genotoxinen und den Molekülen, aus denen die genetische Information besteht, wie DNA und RNA. In einigen Fällen haben diese Bindungen keinen starken Einfluss auf die vorhandenen genetischen Daten. Sie verhindern jedoch die ordnungsgemäße Replikation der genetischen Information. Solche Veränderungen im Prozess der genetischen Replikation können unzählige Probleme verursachen, da Gene fast jeden Aspekt lebender Organismen beeinflussen.