ในทางพันธุศาสตร์สารก่อกลายพันธุ์คือตัวแทนทางกายภาพหรือทางเคมีที่เปลี่ยนแปลงสารพันธุกรรม อย่างถาวร โดยปกติ คือดีเอ็นเอในสิ่งมีชีวิตและทำให้ความถี่ของการกลายพันธุ์ เพิ่มขึ้น เหนือระดับพื้นฐานตามธรรมชาติ เนื่องจากการกลายพันธุ์หลายอย่างสามารถก่อให้เกิดมะเร็งในสัตว์ได้ สารก่อกลายพันธุ์เหล่านี้จึงอาจเป็นสารก่อมะเร็งได้แม้ว่าไม่ใช่ทั้งหมดจะเป็นเช่นนั้นก็ตาม สารก่อกลายพันธุ์ทุกชนิดมีลักษณะเฉพาะของการกลายพันธุ์โดยสารเคมีบางชนิดกลายเป็นสารก่อกลายพันธุ์ผ่านกระบวนการภายในเซลล์

กระบวนการที่ DNA เปลี่ยนแปลงไปเรียกว่าการกลายพันธุ์ (mutagenesis ) ไม่ใช่ว่าการกลายพันธุ์ทั้งหมดเกิดจากสารก่อกลายพันธุ์เสมอไป การกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติเกิดขึ้นจากปฏิกิริยา ไฮโดรไลซิสโดยธรรมชาติความผิดพลาดในการจำลองแบบ DNAการซ่อมแซม และการรวมตัวใหม่ของ DNA

สารก่อกลายพันธุ์ชนิดแรกที่ถูกระบุคือ สาร ก่อมะเร็งซึ่งเป็นสารที่แสดงให้เห็นว่ามีความเชื่อมโยงกับโรคมะเร็งเนื้องอกถูกอธิบายไว้มากกว่า 2,000 ปีก่อนการค้นพบโครโมโซมและดีเอ็นเอในปี 500 ก่อนคริสต์ศักราชฮิปโปเครติสแพทย์ ชาวกรีก ได้ตั้งชื่อเนื้องอกที่มีลักษณะคล้ายปูว่าคาร์คิโนส (ซึ่งเป็นที่มาของคำว่า "มะเร็ง" ในภาษาละติน) ซึ่งหมายถึงปู^{[ 1 ]}ในปี 1567 พาราเซล ซัส แพทย์ชาวสวิส ได้เสนอว่าสารที่ไม่ทราบชนิดในแร่ที่ขุดได้ (ซึ่งในปัจจุบันระบุว่าเป็นก๊าซเรดอน ) ทำให้เกิดโรคที่ทำให้ร่างกายทรุดโทรมในคนงานเหมือง ^{[ 2 ]}และในประเทศอังกฤษ ในปี 1761 จอห์น ฮิลล์ได้เชื่อมโยงมะเร็งกับสารเคมีโดยตรงเป็นครั้งแรก โดยสังเกตว่าการใช้ยาสูบแบบเคี้ยว มากเกินไป อาจทำให้เกิดมะเร็งจมูกได้^{[ 3 ]}ในปี ค.ศ. 1775 เซอร์เพอร์ซิวัล พอตต์ได้เขียนบทความเกี่ยวกับการเกิดมะเร็งถุงอัณฑะในคนกวาดปล่องไฟใน อัตราสูง และเสนอว่าเขม่าควันจากปล่องไฟเป็นสาเหตุของมะเร็ง ถุงอัณฑะ ^{[ 4 ]}ในปี ค.ศ. 1915 ยามากาวะและอิชิกาวะได้แสดงให้เห็นว่าการใช้น้ำมันดินกับหูกระต่ายซ้ำๆ ทำให้เกิดมะเร็งร้าย^{[ 5 ]}ต่อมาในช่วงทศวรรษ ค.ศ. 1930 ส่วนประกอบที่เป็นสารก่อมะเร็งในน้ำมันดินถูกระบุว่าเป็นโพลีอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (PAH) เบนโซ[a]ไพรีน^{[ 2 ] [ 6 ]}โพลีอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนยังพบได้ในเขม่าควัน ซึ่งถูกเสนอว่าเป็นตัวการก่อมะเร็งเมื่อกว่า 150 ปีก่อน

ความสัมพันธ์ระหว่างการได้รับรังสีและการเกิดมะเร็งได้รับการสังเกตมาตั้งแต่ปี 1902 ซึ่งเป็นเวลาหกปีหลังจากที่วิลเฮล์ม รอนต์เกน ค้นพบรังสีเอ็กซ์ และอองรี เบคเคอเรล ค้น พบ กัมมันตภาพรังสี^{[ 7 ]}จอร์จี นาดสันและเยอรมัน ฟิลิปปอฟ เป็นคนแรกที่สร้างเชื้อรากลายพันธุ์ภายใต้รังสีไอออนไนซ์ในปี 1925 ^{[ 8 ] [ 9 ]}คุณสมบัติการก่อกลายพันธุ์ของสารก่อกลายพันธุ์ได้รับการพิสูจน์ครั้งแรกในปี 1927 เมื่อเฮอร์มันน์ มุลเลอร์ค้นพบว่ารังสีเอ็กซ์สามารถทำให้เกิดการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมในแมลงวันผลไม้ทำให้เกิด การกลายพันธุ์ ทางฟีโนไทป์รวมถึงการเปลี่ยนแปลงที่สังเกตได้ในโครโมโซม^{[ 10 ] [ 11 ]}ซึ่งมองเห็นได้เนื่องจากการมีโครโมโซม "โพลีทีน" ที่ขยายใหญ่ขึ้น ในต่อมน้ำลายของแมลงวันผลไม้^{[ 12 ]}เอ็ดการ์ อัลเทนเบิร์กผู้ร่วมงานของเขายังได้สาธิตผลกระทบของการกลายพันธุ์จากรังสี UV ในปี 1928 อีกด้วย^{[ 13 ]}มุลเลอร์ได้ใช้รังสีเอกซ์ในการสร้าง แมลงหวี่ กลายพันธุ์ที่เขาใช้ในการศึกษาพันธุศาสตร์ของ เขา ^{[ 14 ]}เขายังพบว่ารังสีเอกซ์ไม่เพียงแต่ทำให้ยีนในแมลงหวี่ กลายพันธุ์เท่านั้น ^{[ 10 ]}แต่ยังมีผลต่อองค์ประกอบทางพันธุกรรมของมนุษย์ อีกด้วย ^{[ 15 ]}งานที่คล้ายกันของลูอิส สแตดเลอร์ยังแสดงให้เห็นถึงผลกระทบของการกลายพันธุ์จากรังสีเอกซ์ต่อข้าวบาร์เลย์ในปี 1928 ^{[ 16 ]}และ รังสี อัลตราไวโอเลต (UV) ต่อข้าวโพดในปี 1936 ^{[ 17 ]}ผลกระทบของแสงแดดได้รับการบันทึกไว้ก่อนหน้านี้ในศตวรรษที่ 19 ซึ่งพบว่าคนงานกลางแจ้งในชนบทและกะลาสีเรือมีแนวโน้มที่จะเป็นมะเร็งผิวหนังมากกว่า^{[ 18 ]}

ไม่มีการพิสูจน์ว่าสารเคมีก่อกลาย พันธุ์ทำให้เกิดการกลายพันธุ์จนกระทั่งทศวรรษ 1940 เมื่อ Charlotte AuerbachและJM Robsonพบว่าก๊าซมัสตาร์ดสามารถทำให้เกิดการกลายพันธุ์ในแมลงวันผลไม้ได้^{[ 19 ]}นับตั้งแต่นั้นมา มีการระบุสารเคมีก่อกลายพันธุ์จำนวนมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากการพัฒนาการทดสอบ Amesในทศวรรษ 1970 โดยBruce Amesซึ่งคัดกรองสารก่อกลายพันธุ์และช่วยให้สามารถระบุสารก่อมะเร็งเบื้องต้นได้^{[ 20 ] [ 21 ]}การศึกษาในช่วงแรกโดย Ames แสดงให้เห็นว่าสารก่อมะเร็งที่รู้จักประมาณ 90% สามารถระบุได้ในการทดสอบ Ames ว่าเป็นสารก่อกลายพันธุ์ (อย่างไรก็ตาม การศึกษาในภายหลังให้ตัวเลขที่ต่ำกว่า) ^{[ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]}และสารก่อกลายพันธุ์ที่ระบุผ่านการทดสอบ Ames ประมาณ 80% อาจเป็นสารก่อมะเร็งด้วย^{[ 24 ] [ 25 ]}

สารก่อกลายพันธุ์ไม่จำเป็นต้องเป็นสารก่อมะเร็งเสมอไป และในทางกลับกันตัวอย่างเช่นโซเดียมอะไซด์ อาจเป็นสารก่อกลายพันธุ์ (และเป็นพิษสูง) แต่ยังไม่มีหลักฐานว่ามันเป็นสารก่อมะเร็ง ^{[ 26 ]}ในขณะเดียวกัน สารประกอบที่ไม่ก่อกลายพันธุ์โดยตรง แต่กระตุ้นการเจริญเติบโตของเซลล์สามารถลดประสิทธิภาพของการซ่อมแซม DNA และเพิ่มโอกาสของการกลายพันธุ์โดยอ้อม และด้วยเหตุนี้จึงเพิ่มโอกาสของการเกิดมะเร็ง^{[ 27 ]}ตัวอย่างหนึ่งของเรื่องนี้คือสเตียรอยด์อะนาโบลิกซึ่งกระตุ้นการเจริญเติบโตของต่อมลูกหมากและเพิ่มความเสี่ยงของมะเร็งต่อมลูกหมากเป็นต้น^{[ 28 ]}สารก่อมะเร็งอื่นๆ อาจก่อให้เกิดมะเร็งผ่านกลไกต่างๆ โดยไม่ก่อให้เกิดการกลายพันธุ์ เช่นการส่งเสริมการเจริญเติบโตของเนื้องอกการกดภูมิคุ้มกันที่ลดความสามารถในการต่อสู้กับเซลล์มะเร็งหรือเชื้อโรคที่อาจก่อให้เกิดมะเร็ง การรบกวนระบบต่อมไร้ท่อ (เช่น ในมะเร็งเต้านม) ความเป็นพิษเฉพาะเนื้อเยื่อ และการอักเสบ (เช่น ในมะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนัก) ^{[ 29 ]}

สารที่ก่อให้เกิดความเสียหายต่อ DNAคือสารที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างของ DNA ซึ่งไม่จำเป็นต้องถูกจำลองเมื่อDNA ถูกจำลอง [ ^{30 ] ตัวอย่าง} ของความเสียหายต่อ DNA ได้แก่ การเพิ่มทางเคมีหรือการรบกวนของ เบสนิว คลีโอไทด์ใน DNA (ทำให้เกิดนิวคลีโอไทด์หรือชิ้นส่วนนิวคลีโอไทด์ที่ผิดปกติ) หรือการแตกหักในสาย DNA หนึ่งหรือทั้งสองสาย เมื่อ DNA แบบคู่ที่มีเบสที่เสียหายถูกจำลอง เบสที่ไม่ถูกต้องอาจถูกแทรกเข้าไปในสายที่สังเคราะห์ขึ้นใหม่ตรงข้ามกับเบสที่เสียหายในสายแม่แบบที่เสริมกัน และสิ่งนี้สามารถกลายเป็นการกลายพันธุ์ในรอบการจำลองครั้งต่อไป นอกจากนี้ การแตกหักของสาย DNA สองสายอาจได้รับการซ่อมแซมโดยกระบวนการที่ไม่ถูกต้องซึ่งนำไปสู่คู่เบสที่เปลี่ยนแปลงไป ซึ่งก็คือการกลายพันธุ์ อย่างไรก็ตาม การกลายพันธุ์และความเสียหายต่อ DNA แตกต่างกันในหลักการพื้นฐาน: การกลายพันธุ์สามารถถูกจำลองได้เมื่อ DNA ถูกจำลอง ในขณะที่ความเสียหายต่อ DNA ไม่จำเป็นต้องถูกจำลอง ดังนั้น สารที่ก่อให้เกิดความเสียหายต่อ DNA มักทำให้เกิดการกลายพันธุ์เป็นผลรอง แต่ไม่ใช่ว่าความเสียหายต่อ DNA ทั้งหมดจะนำไปสู่การกลายพันธุ์ และไม่ใช่ว่าการกลายพันธุ์ทั้งหมดจะเกิดจากความเสียหายต่อ DNA ^{[ 30 ]} คำว่า genotoxic หมายถึง เป็นพิษ (ก่อให้เกิดความเสียหาย) ต่อ DNA

สารก่อกลายพันธุ์สามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงใน DNA และดังนั้นจึงเป็นพิษต่อพันธุกรรมพวกมันสามารถส่งผลกระทบต่อการถอดรหัสและการจำลองแบบของ DNA ซึ่งในกรณีที่รุนแรงอาจนำไปสู่การตายของเซลล์ สารก่อกลายพันธุ์ทำให้เกิดการกลายพันธุ์ใน DNA และการกลายพันธุ์ที่เป็นอันตรายอาจส่งผลให้เกิดความผิดปกติ บกพร่อง หรือสูญเสียการทำงานของยีนเฉพาะ และการสะสมของการกลายพันธุ์อาจนำไปสู่มะเร็ง ดังนั้นสารก่อกลายพันธุ์จึงอาจเป็นสารก่อมะเร็งได้เช่นกัน อย่างไรก็ตาม สารก่อกลายพันธุ์บางชนิดออกฤทธิ์ก่อกลายพันธุ์ผ่านทางเมตาบอไลต์ของมัน ดังนั้นไม่ว่าสารก่อกลายพันธุ์ดังกล่าวจะกลายเป็นสารก่อมะเร็งหรือไม่นั้นอาจขึ้นอยู่กับกระบวนการเผาผลาญของสิ่งมีชีวิต และสารประกอบที่แสดงว่าเป็นสารก่อกลายพันธุ์ในสิ่งมีชีวิตหนึ่งอาจไม่จำเป็นต้องเป็นสารก่อมะเร็งในสิ่งมีชีวิตอื่น^{[ 31 ]}

สารก่อกลายพันธุ์ต่าง ๆ ออกฤทธิ์ต่อ DNA แตกต่างกัน สารก่อกลายพันธุ์ที่มีฤทธิ์รุนแรงอาจทำให้เกิดความไม่เสถียรของโครโมโซม^{[ 32 ]}ทำให้เกิดการแตกหักของโครโมโซมและการจัดเรียงโครโมโซมใหม่ เช่นการย้ายตำแหน่งการลบและการผกผันสารก่อกลายพันธุ์ดังกล่าวเรียกว่าคลาสตอเจน สาร ก่อกลายพันธุ์บางชนิดสามารถทำให้เกิด ภาวะแอนยู พลอยดีและเปลี่ยนแปลงจำนวนโครโมโซมในเซลล์ สารเหล่านี้เรียกว่า แอนยูพลอยโดเจน หรือแอนยูเจน^{[ 33 ]}

สารก่อกลายพันธุ์อาจปรับเปลี่ยนลำดับ DNA ได้เช่นกัน การเปลี่ยนแปลงใน ลำดับกรด นิวคลีอิกโดยการกลายพันธุ์ ได้แก่ การแทนที่คู่เบส ของนิวคลี โอไทด์ และการแทรกและการลบของนิวคลีโอไทด์หนึ่งตัวหรือมากกว่าในลำดับ DNA แม้ว่าการกลายพันธุ์บางอย่างจะเป็นอันตรายถึงชีวิตหรือทำให้เกิดโรคร้ายแรง แต่หลายอย่างมีผลกระทบเล็กน้อย เนื่องจากไม่ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของสารตกค้างที่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อโครงสร้างและหน้าที่ของโปรตีนการกลายพันธุ์หลายอย่างเป็นการกลายพันธุ์แบบเงียบซึ่งไม่ก่อให้เกิดผลกระทบที่มองเห็นได้เลย ไม่ว่าจะเป็นเพราะเกิดขึ้นในลำดับที่ไม่เข้ารหัสหรือไม่ทำงาน หรือไม่เปลี่ยนแปลง ลำดับ กรดอะมิโนเนื่องจากความซ้ำซ้อนของโคดอน^{[ 34 ]}

ในการทดสอบ Ames ซึ่งใช้ความเข้มข้นของสารเคมีที่แตกต่างกันในการทดสอบ เส้นโค้งการตอบสนองต่อปริมาณที่ได้มักจะเป็นเส้นตรง ซึ่งบ่งชี้ว่าอาจไม่มีเกณฑ์สำหรับการกลายพันธุ์ ผลลัพธ์ที่คล้ายกันนี้ยังพบได้ในการศึกษาเกี่ยวกับการฉายรังสี ซึ่งบ่งชี้ว่าอาจไม่มีเกณฑ์ที่ปลอดภัยสำหรับสารก่อกลายพันธุ์ อย่างไรก็ตาม แบบจำลองที่ไม่มีเกณฑ์นี้เป็นที่ถกเถียงกัน โดยบางคนโต้แย้งว่ามีเกณฑ์ที่ขึ้นอยู่กับอัตราปริมาณสำหรับการกลายพันธุ์^{[ 35 ] [ 10 ]}บางคนเสนอว่าสารก่อกลายพันธุ์ในระดับต่ำบางชนิดอาจกระตุ้น กระบวนการ ซ่อมแซม DNAและดังนั้นจึงอาจไม่จำเป็นต้องเป็นอันตราย วิธีการล่าสุดที่ใช้การวิเคราะห์ที่ไวต่อการตรวจจับได้แสดงให้เห็นว่าอาจมีการตอบสนองต่อปริมาณที่ไม่เป็นเส้นตรงหรือเป็นเส้นตรงสองทางสำหรับผลกระทบต่อพันธุกรรม และการกระตุ้นเส้นทางการซ่อมแซม DNA สามารถป้องกันการเกิดการกลายพันธุ์ที่เกิดจากสารก่อกลายพันธุ์ในปริมาณต่ำได้^{[ 36 ]}

สารก่อกลายพันธุ์อาจมีต้นกำเนิดทางกายภาพ เคมี หรือชีวภาพ พวกมันอาจออกฤทธิ์โดยตรงต่อ DNA ทำให้เกิดความเสียหายโดยตรงต่อ DNA และส่วนใหญ่มักส่งผลให้เกิดข้อผิดพลาดในการจำลองแบบ อย่างไรก็ตาม บางชนิดอาจออกฤทธิ์ต่อกลไกการจำลองแบบและการแบ่งโครโมโซม สารก่อกลายพันธุ์หลายชนิดไม่ได้ก่อกลายพันธุ์ด้วยตัวเอง แต่สามารถสร้างเมตาบอไลต์ที่ก่อกลายพันธุ์ได้ผ่านกระบวนการในเซลล์ ตัวอย่างเช่น ผ่านการทำงานของ ระบบ ไซโตโครม P450 และ ออกซิเจเนสอื่นๆเช่นไซโคลออกซิเจเนส [ ^{37 ] สาร}ก่อกลายพันธุ์ดังกล่าวเรียกว่าโปรมิวตาเจน^{[ 38 ]}

• รังสีไอออนไนซ์เช่นรังสีเอ็กซ์รังสีแกมมาและอนุภาคอัลฟาทำให้ดีเอ็นเอแตกหักและเกิดความเสียหายอื่นๆ แหล่งที่มาที่พบได้บ่อยในห้องปฏิบัติการ ได้แก่โคบอลต์-60และซีเซียม-137
• รังสี อัลตราไวโอเลตที่มีความยาวคลื่นมากกว่า 260 นาโนเมตร จะถูกดูดซับอย่างรุนแรงโดยเบส ทำให้เกิดไพริมิดีนไดเมอร์ซึ่งอาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการจำลองดีเอ็นเอหากปล่อยไว้โดยไม่แก้ไข
• การสลาย ตัวของสารกัมมันตรังสีเช่น^14Cใน DNA ซึ่งสลายตัวเป็นไนโตรเจน

สารก่อกลายพันธุ์ทางเคมีทำลายดีเอ็นเอโดยตรงหรือโดยอ้อม โดยแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท:

สารเหล่านี้ทำลายดีเอ็นเอโดยตรง แต่อาจจะหรืออาจจะไม่ผ่านกระบวนการเมตาบอลิซึมเพื่อสร้างสารก่อกลายพันธุ์ (เมตาบอไลต์ที่มีศักยภาพในการก่อกลายพันธุ์สูงกว่าสารตั้งต้น)

• สารออกซิเจนที่ว่องไว (Reactive oxygen species , ROS) – สารเหล่านี้อาจเป็นซูเปอร์ออกไซด์ไฮดรอกซิลแรดิคัลและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และสารที่มีปฏิกิริยาสูงเหล่านี้จำนวนมากถูกสร้างขึ้นโดยกระบวนการปกติของเซลล์ ตัวอย่างเช่น เป็นผลพลอยได้จากการขนส่งอิเล็กตรอน ในไมโทคอนเดรีย หรือการเกิดออกซิเดชันของไขมันตัวอย่างเช่น กรด 15-ไฮโดรเปอร์ออกซีไอโคซาเตตราอีโนอิก ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ตามธรรมชาติของเอนไซม์ไซโคลออกซิเจเนสและไลโปออกซิเจเนสในเซลล์ จะสลายตัวเพื่อสร้าง 4-ไฮดรอกซี-2( E )-โนเนนัล, 4-ไฮโดรเปอร์ออกซี-2( E )-โนเนนัล, 4-ออกโซ-2( E )-โนเนนัล และซิส -4,5-อีพอกซี-2( E )-เดคาแนล สารอิเล็กโตฟิลแบบสองฟังก์ชันเหล่านี้เป็นสารก่อกลายพันธุ์ในเซลล์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและอาจมีส่วนทำให้เกิดและ/หรือลุกลามของมะเร็งในมนุษย์ (ดู กรด15-ไฮดรอกซีไอโคซาเตตราอีโน อิก ) ^{[ 39 ]}สารก่อกลายพันธุ์จำนวนหนึ่งอาจสร้าง ROS เหล่านี้ได้เช่นกัน ROS เหล่านี้อาจส่งผลให้เกิดการสร้างสารประกอบเบสหลายชนิด รวมถึงการแตกของสาย DNA และการเชื่อมโยงข้าม
• สาร ที่ทำให้เกิดการกำจัดหมู่เอ มีน เช่นกรดไนตรัสซึ่งสามารถทำให้เกิดการกลายพันธุ์แบบเปลี่ยนตำแหน่งโดยการเปลี่ยนไซโตซีนเป็นยูราซิลได้
• สารไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติกหลายวง (PAH) เมื่อถูกกระตุ้นให้กลายเป็นไดออล-อีพอกไซด์ สามารถจับกับ DNA และก่อให้เกิดสารประกอบเชิงซ้อนได้
• สารกลุ่ม อัลคิเลตติ้งเอเจนต์เช่นเอทิลไนโตรโซยูเรี ย สารประกอบเหล่านี้จะถ่ายโอนหมู่เมทิลหรือเอทิลไปยังเบสหรือหมู่ฟอสเฟตของโครงสร้างหลัก กัวนีนเมื่อถูกอัลคิเลตอาจจับคู่ผิดกับไทมีนได้ บางชนิดอาจทำให้เกิดการเชื่อมโยงข้ามและการแตกหักของดีเอ็นเอ ไนโตรซามีนเป็นกลุ่มสารก่อกลายพันธุ์ที่สำคัญที่พบในยาสูบ และอาจเกิดขึ้นในเนื้อสัตว์และปลาที่รมควันผ่านปฏิกิริยาของเอมีนในอาหารกับไนไตรต์ที่เติมเป็นสารกันบูด สารกลุ่มอัลคิเลตติ้งเอเจนต์อื่นๆ ได้แก่ก๊าซมัสตาร์ดและไวนิลคลอไรด์
• อะโรมาติกเอมีนและอะไมด์มีความเกี่ยวข้องกับการเกิดมะเร็งมาตั้งแต่ปี ค.ศ. 1895 เมื่อแพทย์ชาวเยอรมันลุดวิก เรห์นสังเกตเห็นอัตราการเกิดมะเร็งกระเพาะปัสสาวะสูงในหมู่คนงานในอุตสาหกรรมสีย้อมอะโรมาติกเอมีนสังเคราะห์ของเยอรมนี2-อะเซทิลอะมิโนฟลูออรีนซึ่งเดิมใช้เป็นยาฆ่าแมลง แต่ก็อาจพบได้ในเนื้อสัตว์ปรุงสุก อาจก่อให้เกิดมะเร็งกระเพาะปัสสาวะ ตับ หู ลำไส้ ต่อมไทรอยด์ และเต้านมได้
• อัลคาลอยด์จากพืช เช่น จากพืชสกุลVinca ^{[ 40 ]}อาจถูกแปลงโดยกระบวนการเผาผลาญให้กลายเป็นสารก่อกลายพันธุ์หรือสารก่อมะเร็งที่ออกฤทธิ์
• โบรมีนและสารประกอบบางชนิดที่มีโบรมีนอยู่ในโครงสร้างทางเคมี^{[ 41 ]}
• โซเดียมอะไซด์เป็น เกลือ อะไซด์ที่เป็นสารเคมีที่ใช้กันทั่วไปในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ และเป็นส่วนประกอบในระบบถุงลมนิรภัยของรถยนต์หลายชนิด
• สารพโซราเลนเมื่อรวมกับรังสีอัลตราไวโอเลตจะทำให้เกิดการเชื่อมโยงข้ามของดีเอ็นเอและส่งผลให้โครโมโซมแตกหัก
• เบนซีนเป็นตัวทำละลายทางอุตสาหกรรมและสารตั้งต้นในการผลิตยา พลาสติกยางสังเคราะห์และสีย้อม
• โครเมียมไตรออกไซด์ซึ่งเป็นสารพิษและสารออกซิไดซ์สูงที่ใช้ในการชุบด้วยไฟฟ้า^{[ 42 ]}

สารเหล่านี้ไม่จำเป็นต้องก่อให้เกิดการกลายพันธุ์ด้วยตัวมันเอง แต่พวกมันสร้างสารก่อกลายพันธุ์ (promutagens) ผ่านกระบวนการเมตาบอลิซึมในเซลล์

• ไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติกหลายวง (PAHs) ^{[ 43 ]}
• เอมีนอะโรมาติก^{[ 44 ]}
• เบนซีน^{[ 45 ]}

สารก่อกลายพันธุ์ทางเคมีบางชนิดจำเป็นต้องได้ รับการกระตุ้นด้วย แสงยูวีหรือแสงที่มองเห็นได้เพื่อให้เกิดผลในการก่อกลายพันธุ์ สารเหล่านี้ได้แก่...สารก่อกลายพันธุ์จากแสงซึ่งรวมถึงฟูโรคูมารินและลิเมตติน ^{[ 46 ]}

• สารอะนาล็อกของเบสซึ่งสามารถใช้แทนเบสของ DNA ในระหว่างการจำลองแบบและทำให้เกิดการกลายพันธุ์แบบเปลี่ยนชนิดได้ ตัวอย่างเช่น5-โบรโมยูราซิลและ2-อะมิโนพิวรีน

• สารแทรกตัวเช่นเอทิเดียมโบรไมด์และโปรฟลาวีนเป็นโมเลกุลที่อาจแทรกตัวระหว่างเบสในดีเอ็นเอ ทำให้เกิดการกลายพันธุ์แบบเฟรมชิฟต์ระหว่างการจำลองแบบ บางชนิด เช่นดาวโนรูบิซินอาจขัดขวางการถอดรหัสและการจำลองแบบ ทำให้เป็นพิษอย่างมากต่อเซลล์ที่กำลังแบ่งตัว

โลหะหลายชนิด เช่นสารหนูแคดเมียมโครเมียมนิกเกลและสารประกอบของโลหะเหล่านี้ อาจก่อให้เกิดการกลายพันธุ์ได้ แต่อาจออกฤทธิ์ผ่านกลไกที่แตกต่างกันหลายประการ^{[ 47 ]}สารหนู โครเมียม เหล็ก และนิกเกล อาจเกี่ยวข้องกับการผลิต ROS และบางชนิดอาจเปลี่ยนแปลงความแม่นยำของการจำลองแบบ DNA นิกเกลอาจเชื่อมโยงกับการเกิดเมทิลเลชั่นของ DNA มากเกินไปและการกำจัดอะซีทิลของฮิสโตนในขณะที่โลหะบางชนิด เช่นโคบอลต์สารหนู นิกเกล และแคดเมียม อาจส่งผลต่อกระบวนการซ่อมแซม DNA เช่นการซ่อมแซม DNA ที่ไม่ตรงกันและ การซ่อมแซมการตัด ฐานและนิวคลีโอไทด์^{[ 48 ]}

• ทรานสโพซอนคือส่วนหนึ่งของดีเอ็นเอที่สามารถเคลื่อนย้าย/เพิ่มจำนวนได้เองโดยอิสระ การแทรกตัวของทรานสโพซอนเข้าไปในดีเอ็นเอของโครโมโซมจะทำให้องค์ประกอบการทำงานของยีนหยุดชะงัก
• ออนโคไวรัส – ดีเอ็นเอของไวรัสอาจถูกแทรกเข้าไปในจีโนมและขัดขวางการทำงานของยีน ตัวแทนที่ก่อให้เกิดการติดเชื้อได้รับการเสนอแนะว่าทำให้เกิดมะเร็งตั้งแต่ปี 1908 โดย Vilhelm Ellermann และ Oluf Bang ^{[ 49 ]}และในปี 1911 โดยPeyton Rousผู้ค้นพบ ไวรัสซาร์โคมา ของRous ^{[ 50 ]}
• แบคทีเรีย – แบคทีเรียบางชนิด เช่นเฮลิโคแบคเตอร์ ไพโลรีก่อให้เกิดการอักเสบ ซึ่งในระหว่างการอักเสบจะมีการสร้างสารออกซิเดทีฟขึ้น ทำให้เกิดความเสียหายต่อดีเอ็นเอและลดประสิทธิภาพของระบบซ่อมแซมดีเอ็นเอ ส่งผลให้เกิดการกลายพันธุ์เพิ่มขึ้น

สารต้านอนุมูลอิสระเป็นกลุ่ม สารประกอบ ต้านมะเร็ง ที่สำคัญ ซึ่งอาจช่วยกำจัดROSหรือสารเคมีที่อาจเป็นอันตรายได้ สารเหล่านี้อาจพบได้ตามธรรมชาติในผลไม้และผัก[ ^{51 ] ตัวอย่าง}ของสารต้านอนุมูลอิสระ ได้แก่วิตามินเอและสารตั้งต้นของแคโรทีนอยด์วิตามินซีวิตามินอีโพลีฟีนอลและสารประกอบอื่นๆ อีกหลายชนิดเบต้าแคโรทีนเป็นสารประกอบสีแดงส้มที่พบในผัก เช่นแครอทและมะเขือเทศวิตามินซีอาจป้องกันมะเร็งบางชนิดได้โดยการยับยั้งการก่อตัวของ สารประกอบ N-ไนโตรโซ ที่ก่อให้เกิดการกลายพันธุ์ (ไนโตรซามีน) ฟลาโวนอยด์เช่นEGCGในชาเขียวก็แสดงให้เห็นว่าเป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่มีประสิทธิภาพและอาจมีคุณสมบัติต้านมะเร็ง การศึกษาทางระบาดวิทยาระบุว่าอาหารที่อุดมไปด้วยผลไม้และผักมีความสัมพันธ์กับการเกิดมะเร็งบางชนิดที่ลดลงและอายุขัยที่ยาวนานขึ้น^{[ 52 ]}อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพของอาหารเสริมต้านอนุมูลอิสระในการป้องกันมะเร็งโดยทั่วไปยังคงเป็นหัวข้อถกเถียงกันอยู่^{[ 52 ] [ 53 ]}

สารเคมีอื่นๆ อาจลดการกลายพันธุ์หรือป้องกันมะเร็งผ่านกลไกอื่นๆ แม้ว่าสำหรับบางชนิดกลไกที่แน่นอนของคุณสมบัติในการป้องกันอาจยังไม่แน่นอนซีลีเนียมซึ่งเป็นธาตุอาหารรองในผัก เป็นส่วนประกอบของเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระที่สำคัญ เช่น กลูตาไธโอนเปอร์ออกซิเดส สารไฟโตนิวเทรียนท์หลายชนิดอาจต่อต้านผลกระทบของสารก่อกลายพันธุ์ ตัวอย่างเช่นซัลโฟราเฟนในผัก เช่นบรอกโคลีได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถป้องกันมะเร็งต่อมลูกหมากได้^{[ 54 ]}สารอื่นๆ ที่อาจมีประสิทธิภาพในการต่อต้านมะเร็ง ได้แก่อินโดล-3-คาร์บินอลจากผักตระกูลกะหล่ำและเรสเวอราทรอลจากไวน์แดง^{[ 55 ]}

มาตรการป้องกันที่มีประสิทธิภาพที่บุคคลสามารถดำเนินการเพื่อปกป้องตนเองได้คือการจำกัดการสัมผัสกับสารก่อกลายพันธุ์ เช่น รังสี UV และควันบุหรี่ ในออสเตรเลีย ซึ่งผู้ที่มีผิวขาวมักจะสัมผัสกับแสงแดดจัด มะเร็ง ผิวหนัง ชนิดเมลาโนมาเป็นมะเร็งที่พบได้บ่อยที่สุดในผู้ที่มีอายุ 15–44 ปี^{[ 56 ] [ 57 ]}

ในปี พ.ศ. 2524 การวิเคราะห์ทางระบาดวิทยาของมนุษย์โดยRichard DollและRichard Petoระบุว่าการสูบบุหรี่เป็นสาเหตุของโรคมะเร็งถึง 30% ในสหรัฐอเมริกา^{[ 58 ]}อาหารก็ถือเป็นสาเหตุสำคัญของการเสียชีวิตจากโรคมะเร็งเช่นกัน และมีการประมาณการว่าประมาณ 32% ของการเสียชีวิตจากโรคมะเร็งอาจหลีกเลี่ยงได้ด้วยการปรับเปลี่ยนอาหาร^{[ 59 ]}สารก่อกลายพันธุ์ที่พบในอาหาร ได้แก่ไมโคทอกซินจากอาหารที่ปนเปื้อนเชื้อรา เช่นอะฟลาทอกซินซึ่งอาจมีอยู่ในถั่วลิสงและข้าวโพดที่ปนเปื้อน; เฮเทอ โรไซคลิกเอมีนที่เกิดขึ้นในเนื้อสัตว์เมื่อปรุงสุกที่อุณหภูมิสูง; PAH ในเนื้อสัตว์ที่ไหม้เกรียมและปลารมควัน รวมถึงในน้ำมัน ไขมัน ขนมปัง และซีเรียล; ^{[ 60 ]}และไนโตรซามีนที่เกิดจากไนไตรต์ที่ใช้เป็นสารกันบูดในอาหารเช่นเบคอน ( อย่างไรก็ตาม แอสคอร์เบตซึ่งเติมลงในเนื้อสัตว์ ที่ผ่านการบ่มจะช่วยลดการเกิดไนโตรซามีน) ^{[ 51 ]}การดื่มแอลกอฮอล์มากเกินไปก็มีความเชื่อมโยงกับโรคมะเร็งเช่นกัน กลไกที่เป็นไปได้สำหรับการก่อมะเร็ง ได้แก่ การก่อตัวของอะเซทัลดีไฮ ด์ซึ่งเป็นสารก่อกลายพันธุ์ที่เป็นไปได้ และการเหนี่ยวนำ ระบบ ไซโตโครม P450ซึ่งเป็นที่ทราบกันดีว่าผลิตสารประกอบก่อกลายพันธุ์จากสารก่อกลายพันธุ์^{[ 61 ]}

สำหรับสารก่อกลายพันธุ์บางชนิด เช่น สารเคมีอันตรายและวัสดุกัมมันตรังสี รวมถึงเชื้อโรคที่ทราบกันว่าก่อให้เกิดมะเร็ง จำเป็นต้องมีกฎหมายของรัฐบาลและหน่วยงานกำกับดูแลเพื่อควบคุม^{[ 62 ]}

มีการพัฒนาระบบตรวจจับสารก่อกลายพันธุ์ที่แตกต่างกันมากมาย^{[ 63 ] [ 64 ]}ระบบสัตว์อาจสะท้อนการเผาผลาญของมนุษย์ได้แม่นยำกว่า อย่างไรก็ตาม ระบบเหล่านี้มีราคาแพงและใช้เวลานาน (อาจใช้เวลาประมาณสามปีจึงจะเสร็จสมบูรณ์) ดังนั้นจึงไม่ได้ใช้เป็นวิธีการคัดกรองเบื้องต้นสำหรับการกลายพันธุ์หรือการก่อมะเร็ง

• การทดสอบเอมส์ – นี่คือการทดสอบที่ใช้กันมากที่สุด โดย ใช้สายพันธุ์ Salmonella typhimuriumที่ขาดความสามารถในการสังเคราะห์ฮิสติดีนในการทดสอบนี้ การทดสอบนี้จะตรวจสอบหาเชื้อกลายพันธุ์ที่สามารถกลับคืนสู่สภาพปกติได้ เป็นวิธีการคัดกรองเบื้องต้นที่ง่าย ราคาไม่แพง และสะดวกสำหรับการตรวจหาเชื้อก่อกลายพันธุ์
• การดื้อต่อ 8-azaguanine ในS. typhimurium – คล้ายกับการทดสอบ Ames แต่แทนที่จะตรวจสอบการกลายพันธุ์ย้อนกลับ จะตรวจสอบการกลายพันธุ์ไปข้างหน้าซึ่งทำให้เกิดการดื้อต่อ8-azaguanineในสายพันธุ์ที่กลายพันธุ์กลับเป็นฮิสติดีน
• ระบบEscherichia coli – ระบบตรวจจับการกลายพันธุ์ทั้งแบบไปข้างหน้าและแบบย้อนกลับได้รับการดัดแปลงเพื่อใช้ใน E. coliโดย ใช้สายพันธุ์กลายพันธุ์ที่ขาด ทริปโตแฟนสำหรับการกลายพันธุ์แบบย้อนกลับ ในขณะที่ความสามารถในการใช้กาแลคโตสหรือความต้านทานต่อ 5-เมทิลทริปโตแฟนอาจใช้สำหรับการกลายพันธุ์แบบไปข้างหน้า
• การซ่อมแซม DNA – สายพันธุ์ E. coliและBacillus subtilisที่ขาดความสามารถในการซ่อมแซม DNA อาจถูกนำมาใช้ในการตรวจจับสารก่อกลายพันธุ์โดยพิจารณาจากผลกระทบต่อการเจริญเติบโตของเซลล์เหล่านี้ผ่านการทำลาย DNA

มีการพัฒนาระบบที่คล้ายกับการทดสอบเอมส์ในยีสต์ โดยทั่วไปจะใช้ Saccharomyces cerevisiaeระบบเหล่านี้สามารถตรวจสอบการกลายพันธุ์แบบไปข้างหน้าและย้อนกลับ รวมถึงเหตุการณ์การรวมตัวใหม่ได้

การทดสอบลักษณะด้อยที่ถ่ายทอด ทางโครโมโซม เพศที่ทำให้ถึงแก่ชีวิต – ในการทดสอบนี้ใช้แมลงหวี่ตัวผู้จากสายพันธุ์ที่มีลำตัวสีเหลือง ยีนที่ควบคุมลักษณะลำตัวสีเหลืองอยู่บนโครโมโซม X โดยให้แมลงหวี่กินสารเคมีที่ใช้ทดสอบ แล้วแยกเพศลูกหลาน นำแมลงหวี่ตัวผู้ที่รอดชีวิตไปผสมกับแมลงหวี่ตัวเมียในรุ่นเดียวกัน หากไม่พบแมลงหวี่ตัวผู้ที่มีลำตัวสีเหลืองในรุ่นที่สอง แสดงว่ามีการกลายพันธุ์ที่ทำให้ถึงแก่ชีวิตบนโครโมโซม X เกิดขึ้น

พืช เช่นข้าวโพด (Zea mays) , อาราบิโดปซิส ทาเลียนา (Arabidopsis thaliana)และทีราสแคนเทีย (Tradescantia)ถูกนำมาใช้ในการทดสอบต่างๆ เพื่อตรวจสอบความเป็นพิษต่อพันธุกรรมของสารเคมี

เซลล์ไลน์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เช่น เซลล์ V79 ของหนูแฮมสเตอร์จีน เซลล์ รังไข่ของหนูแฮมสเตอร์จีน (CHO) หรือเซลล์มะเร็งต่อมน้ำเหลืองของหนู อาจถูกนำมาใช้ในการทดสอบการกลายพันธุ์ ระบบดังกล่าวรวมถึงการทดสอบHPRTสำหรับความต้านทานต่อ 8-azaguanine หรือ6-thioguanineและ การทดสอบความต้านทานต่อ ouabain (OUA )

เซลล์ตับหลักของหนูอาจใช้ในการวัดการซ่อมแซม DNA หลังเกิดความเสียหายต่อ DNA ได้เช่นกัน สารก่อกลายพันธุ์อาจกระตุ้นการสังเคราะห์ DNA ที่ไม่เป็นไปตามกำหนด ซึ่งส่งผลให้มีสารพันธุกรรมในนิวเคลียสที่ย้อมสีมากขึ้นในเซลล์หลังจากการสัมผัสกับสารก่อกลายพันธุ์

ระบบเหล่านี้ตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงขนาดใหญ่ของโครโมโซม และอาจใช้กับเซลล์เพาะเลี้ยงหรือการทดสอบในสัตว์ โครโมโซมจะถูกย้อมสีและสังเกตการเปลี่ยนแปลงใดๆการแลกเปลี่ยนซิสเตอร์โครมาทิดเป็นการแลกเปลี่ยนวัสดุโครโมโซมแบบสมมาตรระหว่างซิสเตอร์โครมาทิด และอาจมีความสัมพันธ์กับศักยภาพในการก่อกลายพันธุ์หรือก่อมะเร็งของสารเคมี ในการทดสอบไมโครนิวเคลียสเซลล์จะถูกตรวจสอบหาไมโครนิวเคลียส ซึ่งเป็นชิ้นส่วนหรือโครโมโซมที่เหลืออยู่หลังระยะแอนาเฟส ดังนั้นจึงเป็นการทดสอบสารก่อการแตกหักของโครโมโซม การทดสอบอื่นๆ อาจตรวจสอบความผิดปกติของโครโมโซมต่างๆ เช่น ช่องว่างและการขาดหายของโครมาทิดและโครโมโซม การย้ายตำแหน่ง และพลอยดี

โดยทั่วไปแล้ว สัตว์ฟันแทะมักถูกใช้ในการทดลองกับสัตว์สารเคมีที่ทดสอบมักจะถูกผสมในอาหารและน้ำดื่ม แต่บางครั้งก็อาจใช้วิธีการทาทางผิวหนังการป้อนทางปากหรือการสูดดม และดำเนินการทดสอบตลอดช่วงอายุขัยส่วนใหญ่ของสัตว์ฟันแทะ ในการทดสอบสารก่อมะเร็ง จะมีการกำหนดปริมาณสูงสุดที่สัตว์ทนได้ก่อน จากนั้นจึงให้ยาในปริมาณต่างๆ แก่สัตว์ประมาณ 50 ตัว ตลอดช่วงอายุขัยโดยประมาณสองปีของสัตว์เหล่านั้น หลังจากสัตว์ตายแล้ว จะทำการตรวจสอบหาสัญญาณของเนื้องอก อย่างไรก็ตาม ความแตกต่างในกระบวนการเผาผลาญระหว่างหนูและมนุษย์หมายความว่ามนุษย์อาจไม่ตอบสนองต่อสารก่อกลายพันธุ์ในลักษณะเดียวกัน และปริมาณที่ทำให้เกิดเนื้องอกในสัตว์ทดลองอาจสูงเกินไปสำหรับมนุษย์ กล่าวคือ ปริมาณที่เทียบเท่าที่จำเป็นในการทำให้เกิดเนื้องอกในมนุษย์อาจเกินกว่าที่คนๆ หนึ่งอาจได้รับในชีวิตจริงมาก

หนูที่มีการกลายพันธุ์แบบด้อยที่ส่งผลต่อลักษณะที่ปรากฏให้เห็นได้นั้น อาจใช้ตรวจสอบสารก่อกลายพันธุ์ได้เช่นกัน โดยนำหนูตัวเมียที่มีการกลายพันธุ์แบบด้อยมาผสมพันธุ์กับหนูตัวผู้ปกติ จะได้ลักษณะที่ปรากฏเหมือนกับหนูปกติ และหากมีการเปลี่ยนแปลงใดๆ ที่สังเกตได้ในลักษณะที่ปรากฏ ก็จะบ่งชี้ว่าเกิดการกลายพันธุ์ที่เกิดจากสารก่อกลายพันธุ์นั้นแล้ว

หนูอาจถูกนำมาใช้ใน การทดสอบการตาย แบบเด่น (dominant lethal assay)ซึ่งเป็นการตรวจสอบการตายของตัวอ่อนในระยะเริ่มต้น โดยจะนำหนูตัวผู้มาสัมผัสกับสารเคมีที่กำลังทดสอบ ผสมพันธุ์กับหนูตัวเมีย จากนั้นจึงทำการฆ่าหนูตัวเมียก่อนคลอด และนับจำนวนการตายของลูกหนูใน มดลูก

การทดสอบด้วยหนูแปลงพันธุกรรมโดยใช้สายพันธุ์หนูที่ติดเชื้อไวรัสพาหะเป็นอีกวิธีหนึ่งในการทดสอบสารก่อกลายพันธุ์ โดยเริ่มจากการให้สัตว์ทดลองได้รับสารก่อกลายพันธุ์ที่สงสัย จากนั้นจึงแยกดีเอ็นเอของหนูออกมา และนำส่วนของฟาจไปใช้ติดเชื้อ E. coliโดยใช้วิธีการที่คล้ายกับวิธีการคัดกรองสีน้ำเงิน-ขาวพลากที่เกิดขึ้นจากดีเอ็นเอที่มีการกลายพันธุ์จะเป็นสีขาว ในขณะที่พลากที่ไม่มีการกลายพันธุ์จะเป็นสีน้ำเงิน

สารก่อกลายพันธุ์หลายชนิดเป็นพิษอย่างมากต่อเซลล์ที่กำลังแบ่งตัว และมักใช้ในการทำลายเซลล์มะเร็ง สารกลุ่มอัลคิเลตติ้งเอเจนต์ เช่นไซโคลฟอสฟาไม ด์ และซิสพลาตินรวมถึงสารกลุ่มอินเตอร์คาเลตติ้งเอเจนต์ เช่นดาวโนรูบิซินและด็อกโซรูบิซินอาจถูกนำมาใช้ ในเคมี บำบัดอย่างไรก็ตาม เนื่องจากผลกระทบต่อเซลล์อื่นๆ ที่กำลังแบ่งตัวอย่างรวดเร็วเช่นกัน สารเหล่านี้จึงอาจมีผลข้างเคียง เช่น ผมร่วงและคลื่นไส้ การวิจัยเกี่ยวกับการรักษาแบบมุ่งเป้าที่ดีกว่าอาจช่วยลดผลข้างเคียงดังกล่าวได้ รังสีไอออนไนซ์ถูกนำมาใช้ในรังสีบำบัด

ในนิยายวิทยาศาสตร์สารก่อกลายพันธุ์มักถูกแสดงเป็นสารที่สามารถเปลี่ยนแปลงรูปร่างของผู้รับได้อย่างสมบูรณ์ หรือมอบพลังพิเศษให้แก่พวกเขา รังสีอันทรงพลังเป็นตัวการก่อกลายพันธุ์สำหรับซูเปอร์ฮีโร่ในFantastic Four และHulkของMarvel ComicsและสำหรับInhumansสารก่อกลายพันธุ์นี้เรียกว่าTerrigen Mistในขณะที่ใน แฟรนไชส์ ​​Ninja Turtlesสารก่อกลายพันธุ์นี้มีลักษณะเป็น "เมือก" บางครั้งสารก่อกลายพันธุ์สามารถเปลี่ยนคนให้กลายเป็นสัตว์ประหลาดที่น่ากลัวซึ่งอาจคุกคามมนุษยชาติได้ ดังเช่นในเรื่องสั้น " Gray Matter " ปี 1973 โดยStephen King [ ^{65 ] สาร}ก่อกลายพันธุ์ยังปรากฏในวิดีโอเกม เช่นCyberia , System Shock , The Witcher , Metroid Prime: Trilogy , Resistance: Fall of Man , Resident Evil , Infamous , Freedom Force , Command & Conquer , Gears of War 3 , StarCraft , BioShock , Fallout , UnderrailและManeaterในภาพยนตร์ "สัตว์ประหลาดนิวเคลียร์" ในยุคทศวรรษ 1950 รังสีนิวเคลียร์ทำให้มนุษย์และแมลงทั่วไปกลายพันธุ์จนมีขนาดใหญ่โตและดุร้าย ภาพยนตร์เหล่านี้ได้แก่Godzilla , Them!, Attack of the 50 Foot Woman , Tarantula!และThe Amazing Colossal Man

• การเกิดมะเร็ง
• ความเสียหายของดีเอ็นเอ (ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ)
• แบบจำลองเชิงเส้นแบบไม่มีเกณฑ์