Externe Mutagene: Strahlung, Chemikalien, UV, Oxidantien, Viren und Transposone

Umweltfaktoren, die DNA schädigen

Mutationen entstehen durch exogene (und endogene) Einwirkungen. Wichtige externe Mutagene:

1. Ionisierende Strahlung (Röntgenstrahlen, Gammastrahlen, α/β-Teilchen): Direkte DNA-Strangbrüche, Basenschäden; Doppelstrangbrüche am tödlichsten.
2. Chemische Karzinogene/Mutagene:
   • Alkylierende Substanzen (EMS, MMS, Temozolomid).
   • Aromatische Amine (Benzidin, 2-Naphthylamin).
   • Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (Benzo[a]pyren).
   • Vernetzer (Cisplatin, Stickstoffsenf).
   • Base-Analoga (5-Bromuracil).
3. Ultraviolette Strahlung (UVB 280–315 nm, UVA 315–400 nm): Cyclobutan-Pyrimidindimere (CPDs), 6-4-Photoprodukte → C→T-Transitionen.
4. Oxidativer Stress (ROS): Endogen (Mitochondrien) + exogen (Rauch, Umweltverschmutzung, Strahlung) → 8-Oxoguanin, Strangbrüche.
5. Viren: Insertionsmutagenese (HPV E6/E7, HBV-Integration, HTLV-1, Retroviren).
6. Transposable Elemente: LINEs, SINEs, Retrotransposone stören Gene/regulatorische Regionen.

Zelluläre Abwehr

• DNA-Reparatur (BER, NER, MMR, HR, NHEJ).
• Antioxidantien (Glutathion, SOD, Katalase).
• Apoptose/Seneszenz stark geschädigter Zellen.