遺傳毒性及其評(píng)價(jià)_第1頁
遺傳毒性及其評(píng)價(jià)_第2頁
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文檔簡(jiǎn)介

遺傳毒性及其評(píng)價(jià)第一節(jié)概述第二節(jié)遺傳毒性的類型第三節(jié)遺傳毒性的形成機(jī)制第四節(jié)遺傳毒性的后果第五節(jié)遺傳毒性的常用試驗(yàn)方法第六節(jié)遺傳毒性的評(píng)價(jià)第2頁,共147頁,2024年2月25日,星期天1.掌握基本概念2.掌握遺傳毒性的類型3.了解遺傳毒性的形成機(jī)制4.掌握遺傳毒性的后果5.掌握遺傳毒性的常用試驗(yàn)方法6.熟悉遺傳毒性的評(píng)價(jià)目的與要求:第3頁,共147頁,2024年2月25日,星期天第一節(jié)概述第4頁,共147頁,2024年2月25日,星期天基本概念第5頁,共147頁,2024年2月25日,星期天概述遺傳與

變異heredity(inheritance)andvariation第6頁,共147頁,2024年2月25日,星期天概述遺傳結(jié)構(gòu)本身的變化及引起的變異。突變實(shí)際上是遺傳物質(zhì)的一種可遺傳的變異。突變mutation自發(fā)突變(spontaneousmutation)是指在自然條件下發(fā)生的突變。

誘發(fā)突變(inducedmutation)

是指人為地造成突變。有利突變

中性突變有害突變第7頁,共147頁,2024年2月25日,星期天概述有利突變中性突變小麥耐鹽突變不影響或基本不影響蛋白質(zhì)的活性,不表現(xiàn)出明顯的性狀變化人類、動(dòng)物、植物的白化突變有害突變第8頁,共147頁,2024年2月25日,星期天概述遺傳機(jī)構(gòu)改變遺傳性疾病癌癥動(dòng)脈粥樣硬化糖尿病衰老環(huán)境因素第9頁,共147頁,2024年2月25日,星期天概述研究環(huán)境因素對(duì)機(jī)體遺傳物質(zhì)和遺傳過程的作用,闡明遺傳毒性對(duì)機(jī)體健康的后果及其作用機(jī)制,為防止環(huán)境因素對(duì)遺傳物質(zhì)的損傷,增加生物的遺傳負(fù)荷,保護(hù)生態(tài)平衡和人體的健康提供科學(xué)依據(jù)的一門毒理學(xué)分支學(xué)科。遺傳毒理學(xué)genetictoxicology第10頁,共147頁,2024年2月25日,星期天概述廣義的遺傳毒性是指由遺傳毒物引起生物細(xì)胞基因組分子結(jié)構(gòu)特異改變或使遺傳信息發(fā)生變化的有害效應(yīng),或簡(jiǎn)單概括為損傷DNA和改變DNA的能力。狹義的遺傳毒性僅指DNA損傷。

是指對(duì)DNA或染色體結(jié)構(gòu)(或數(shù)目)的損傷并能傳遞給子細(xì)胞的作用。遺傳毒性genetictoxicitygenotoxicity致突變性mutagenicity第11頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性與致突變性的區(qū)別下列改變屬遺傳毒性而非致突變性:非程序DNA合成姐妹染色單體交換DNA鏈斷裂非整倍性和多倍性遺傳毒性比致突變性覆蓋了更廣的終點(diǎn)譜第12頁,共147頁,2024年2月25日,星期天概述遺傳學(xué)基礎(chǔ)第13頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳物質(zhì)DNARNA第14頁,共147頁,2024年2月25日,星期天DNA概述第15頁,共147頁,2024年2月25日,星期天堿基互補(bǔ)配對(duì)第16頁,共147頁,2024年2月25日,星期天DNA一級(jí)結(jié)構(gòu)二級(jí)結(jié)構(gòu)三級(jí)結(jié)構(gòu)四級(jí)結(jié)構(gòu)概述第17頁,共147頁,2024年2月25日,星期天RNA第18頁,共147頁,2024年2月25日,星期天mRNA第19頁,共147頁,2024年2月25日,星期天mRNA第20頁,共147頁,2024年2月25日,星期天mRNA第21頁,共147頁,2024年2月25日,星期天mRNA第22頁,共147頁,2024年2月25日,星期天mRNA第23頁,共147頁,2024年2月25日,星期天mRNA第24頁,共147頁,2024年2月25日,星期天tRNA第25頁,共147頁,2024年2月25日,星期天rRNA第26頁,共147頁,2024年2月25日,星期天核糖體第27頁,共147頁,2024年2月25日,星期天核糖體第28頁,共147頁,2024年2月25日,星期天中心法則第29頁,共147頁,2024年2月25日,星期天轉(zhuǎn)錄與翻譯第30頁,共147頁,2024年2月25日,星期天第31頁,共147頁,2024年2月25日,星期天概述是DNA分子中最小的完整功能單位。

(對(duì)以RNA作為遺傳信息載體的RNA病毒而言則是RNA序列)?;虻?2頁,共147頁,2024年2月25日,星期天一種生物體具有的所有遺傳信息的總和。概述基因組第33頁,共147頁,2024年2月25日,星期天染色質(zhì)與染色體在間期細(xì)胞的細(xì)胞核中,通過光鏡可見一種能被堿性染料著色的物質(zhì),即染色質(zhì)。它由DNA、組蛋白、非組蛋白及少量的RNA組成,形似串珠狀的復(fù)合體。在間期細(xì)胞核中,一般沒有染色體結(jié)構(gòu),只有在細(xì)胞分裂時(shí),染色質(zhì)才螺旋化并折疊成染色體。概述第34頁,共147頁,2024年2月25日,星期天染色質(zhì)與染色體概述第35頁,共147頁,2024年2月25日,星期天細(xì)胞周期連續(xù)分裂的細(xì)胞從上一次有絲分裂結(jié)束到下一次有絲分裂完成所經(jīng)歷的整個(gè)過程。第36頁,共147頁,2024年2月25日,星期天M期(細(xì)胞分裂期)第37頁,共147頁,2024年2月25日,星期天體細(xì)胞與生殖細(xì)胞體細(xì)胞:多是二倍體細(xì)胞,含有兩組完全相同的染色體,其遺傳損傷不會(huì)遺傳給下一代。生殖細(xì)胞:是單倍體,其染色體改變及突變可傳給下一代。生殖細(xì)胞的成熟過程第38頁,共147頁,2024年2月25日,星期天概述——小結(jié)定義:遺傳毒理學(xué)遺傳毒性致突變性要求掌握的內(nèi)容第39頁,共147頁,2024年2月25日,星期天第二節(jié)遺傳毒性的類型第40頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的類型一、基因突變二、染色體畸變?nèi)?、染色體數(shù)目異常四、DNA損傷第41頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的類型一、基因突變二、染色體畸變?nèi)?、染色體數(shù)目異常四、DNA損傷第42頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的類型是指基因在結(jié)構(gòu)上發(fā)生了堿基對(duì)組成和排列序列的改變?;蛲蛔僩enemutation根據(jù)基因結(jié)構(gòu)的改變

堿基對(duì)替換移碼突變密碼子插入或缺失三核苷酸重復(fù)大段損傷第43頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的類型——基因突變堿基對(duì)替換(堿基置換、堿基取代)指DNA分子中一個(gè)或幾個(gè)堿基對(duì)被另一個(gè)或幾個(gè)堿基對(duì)替換。轉(zhuǎn)換(實(shí)線,對(duì)角線)顛換(虛線,縱橫線)第44頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的類型——基因突變堿基對(duì)替換(堿基置換、堿基取代)指DNA分子中一個(gè)或幾個(gè)堿基對(duì)被另一個(gè)或幾個(gè)堿基對(duì)替換?!璗TAGGGGACGCGCATGAA……AATCCCCTGCGCGTACTT……TTAGAGGACGCGCATGAA……AATCTCCTGCGCGTACTT……TTAGGGGACGCGCATTAA……AATCCCCTGCGCGTAATT…轉(zhuǎn)換顛換第45頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的類型堿基對(duì)替換產(chǎn)生的后果同義突變錯(cuò)義突變無義突變延長(zhǎng)突變(終止密碼突變)第46頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的類型同義突變

是指沒有改變基因產(chǎn)物氨基酸的序列。堿基對(duì)替換產(chǎn)生的后果第47頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的類型錯(cuò)義突變是指堿基序列的改變引起了產(chǎn)物氨基酸序列的改變。堿基對(duì)替換產(chǎn)生的后果甘氨酸精氨酸第48頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的類型無義突變(鏈終止突變)是指某個(gè)堿基的改變使代表某個(gè)氨基酸的密碼子變?yōu)榈鞍踪|(zhì)合成的終止密碼子,導(dǎo)致多肽鏈在成熟之前終止合成的一類突變。堿基對(duì)替換產(chǎn)生的后果亮氨酸第49頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的類型延長(zhǎng)突變(終止密碼突變)是指終止密碼子因突變而為氨基酸編碼,結(jié)果產(chǎn)生過長(zhǎng)的肽鏈的現(xiàn)象。堿基對(duì)替換產(chǎn)生的后果第50頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的類型正常、圓餅形異常、鐮刀形鐮刀形細(xì)胞貧血癥第51頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的類型——基因突變移碼突變(移碼框突變)指發(fā)生一對(duì)或幾對(duì)(3對(duì)除外)的堿基減少或增加,以致從受損點(diǎn)開始?jí)A基序列完全改變,形成錯(cuò)誤的密碼,并轉(zhuǎn)譯成為不正常的氨基酸。第52頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的類型——基因突變密碼子插入或缺失指DNA序列中插入或缺失的堿基數(shù)恰好為一個(gè)或多個(gè)三聯(lián)體,指導(dǎo)合成的多肽鏈增加或減少一個(gè)或多個(gè)氨基酸,此部位之后的氨基酸序列無改變。DNAATGTCA

GGATGTCTT

ACCCTCmRNAUACAGU

CCUACAGAA

UGGGAG酪絲脯蘇谷色谷DNAATGTGTTCA

GGATGTCTT

ACCCTCmRNAUAC

ACA

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GAAUGGGAG

酪蘇

絲脯蘇谷色谷DNAATGGGATGTCTT

ACCCTCmRNAUACCCUACA

GAAUGGGAG

酪脯蘇谷色谷DNATCAmRNAAGU絲第53頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的類型——基因突變?nèi)塑账嶂貜?fù)(三聯(lián)體重復(fù)或三核苷酸擴(kuò)展)即一特定的三聯(lián)核苷酸被擴(kuò)增,重復(fù)數(shù)目超過正常數(shù)目。肌強(qiáng)直性營(yíng)養(yǎng)不良第54頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的類型——基因突變大段損傷(DNA重排)指DNA序列上有較長(zhǎng)的一段序列的重排分布,包括大段(一個(gè)堿基至數(shù)千個(gè)堿基)的插入、缺失、取代、復(fù)制、放大和倒位。第55頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的類型一、基因突變二、染色體畸變?nèi)⑷旧w數(shù)目異常四、DNA損傷第56頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的類型由于染色體或染色單體斷裂,造成染色體或染色單體缺失,或引起各種重排,從而出現(xiàn)染色體結(jié)構(gòu)異常的稱為染色體畸變或染色體結(jié)構(gòu)畸變?;兩婕霸谌旧珡?fù)制體中兩條染色單體中的一條,稱為染色單體型畸變,而涉及兩條染色單體,稱為染色體型畸變。染色體畸變chromosomeaberration

第57頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的類型染色體畸變chromosomeaberration

分類:缺失重復(fù)倒位易位第58頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的類型貓叫綜合征成因:5號(hào)染色體短臂部分或全部缺失第59頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的類型一、基因突變二、染色體畸變?nèi)?、染色體數(shù)目異常四、DNA損傷第60頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的類型染色體數(shù)目異?;蛉旧w數(shù)目畸變,也稱基因組突變(genomemutation),主要指染色體的數(shù)目發(fā)生了改變。標(biāo)準(zhǔn):以動(dòng)物正常染色體數(shù)目2n為基準(zhǔn)。染色體數(shù)目異常整倍體單倍體三倍體四倍體非整倍體近二倍體(2n)亞二倍體(2n-)超二倍體(2n+)第61頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的類型染色體數(shù)目異常第62頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的類型超過二倍體的整倍性改變也統(tǒng)稱為多倍體。如果某號(hào)染色體一對(duì)均缺,就叫缺體。無論是整倍性或非整倍性染色體數(shù)目異常的細(xì)胞或個(gè)體部分都稱為異倍體。染色體數(shù)目異常第63頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的類型3倍體Atriploidinfant,showingthecharacteristicenlargedhead.第64頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的類型21三體綜合征(先天愚型)trisomy21syndrome(DownSyndrome,DS)第65頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的類型一、基因突變二、染色體畸變?nèi)?、染色體數(shù)目異常四、DNA損傷第66頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的類型DNA損傷是指在遺傳毒物作用下,DNA結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變,阻礙了DNA的復(fù)制與轉(zhuǎn)錄或復(fù)制與轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物發(fā)生改變。DNA損傷DNAdamage分類:根據(jù)發(fā)生機(jī)制:堿基類似物的取代、堿基烷化和共價(jià)結(jié)合、嵌入、DNA鏈斷裂、DNA修飾、DNA交聯(lián)等根據(jù)損傷來源:DNA自發(fā)性損傷和外源性DNA損傷根據(jù)DNA分子的損傷改變:堿基變化、脫氧核糖變化、DNA交聯(lián)等第67頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的類型DNA損傷的常見類型第68頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的類型——小結(jié)要求掌握的內(nèi)容遺傳毒性的類型第69頁,共147頁,2024年2月25日,星期天第三節(jié)遺傳毒性的形成機(jī)制第70頁,共147頁,2024年2月25日,星期天致突變機(jī)制模式

DNA損傷——修復(fù)——突變遺傳毒性的形成機(jī)制第71頁,共147頁,2024年2月25日,星期天一、DNA損傷遺傳毒性的形成機(jī)制(一)自發(fā)性損傷DNA合成時(shí)的堿基錯(cuò)配第72頁,共147頁,2024年2月25日,星期天一、DNA損傷(一)自發(fā)性損傷遺傳毒性的形成機(jī)制2.DNA堿基化學(xué)性的自發(fā)改變?nèi)グ被饔玫?3頁,共147頁,2024年2月25日,星期天一、DNA損傷(一)自發(fā)性損傷遺傳毒性的形成機(jī)制3.來源于細(xì)胞內(nèi)代謝產(chǎn)生的活性氧類引起DNA氧化性損傷第74頁,共147頁,2024年2月25日,星期天一、DNA損傷(二)環(huán)境因素所致的DNA損傷遺傳毒性的形成機(jī)制DNA加合物和交聯(lián)分子的形成大加合物代表物:多環(huán)芳烴、生物毒素、黃曲霉毒素B和芳香胺類后果:DNA的立體構(gòu)象發(fā)生明顯變化,阻斷受損部位DNA的半保留復(fù)制和轉(zhuǎn)錄小加合物代表物:烷化劑、亞硝基化合物后果:對(duì)DNA的構(gòu)象影響較小,易導(dǎo)致堿基錯(cuò)誤配對(duì)第75頁,共147頁,2024年2月25日,星期天DNA-DNA交聯(lián)代表物:亞硝酸、絲裂霉素C、氮和硫的芥子氣以及各種鉑的衍生物,如順-二胺二氯化鉑后果:使DNA在復(fù)制中不能解鏈,使螺旋局部形成,造成DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄完全停止,細(xì)胞死亡DNA-蛋白質(zhì)交聯(lián)代表物:烷化劑,苯并(a)芘,砷化合物,醛類化合物(如甲醛)及一些重金屬如鎳、鉻后果:對(duì)DNA構(gòu)象與功能產(chǎn)生嚴(yán)重影響一、DNA損傷(二)環(huán)境因素所致的DNA損傷DNA加合物和交聯(lián)分子的形成第76頁,共147頁,2024年2月25日,星期天一、DNA損傷(二)環(huán)境因素所致的DNA損傷2.堿基類似物在DNA復(fù)制時(shí)的參入5-5-5-5-5-5-5-5-溴尿嘧啶(5-BU)

第77頁,共147頁,2024年2月25日,星期天一、DNA損傷(二)環(huán)境因素所致的DNA損傷2.堿基類似物在DNA復(fù)制時(shí)的參入2-氨基腺嘌呤(2-AP)

2-2-2-2-第78頁,共147頁,2024年2月25日,星期天一、DNA損傷(二)環(huán)境因素所致的DNA損傷遺傳毒性的形成機(jī)制3.DNA分子上堿基的化學(xué)修飾(1)亞硝基引起的氧化脫氨反應(yīng)第79頁,共147頁,2024年2月25日,星期天一、DNA損傷(二)環(huán)境因素所致的DNA損傷遺傳毒性的形成機(jī)制3.DNA分子上堿基的化學(xué)修飾(2)NH2OH的致突變作用pH6.0,濃度0.1~1.0mol/L第80頁,共147頁,2024年2月25日,星期天一、DNA損傷(二)環(huán)境因素所致的DNA損傷遺傳毒性的形成機(jī)制3.DNA分子上堿基的化學(xué)修飾(3)烷化劑的致突變作用烷化劑第81頁,共147頁,2024年2月25日,星期天一、DNA損傷(二)環(huán)境因素所致的DNA損傷遺傳毒性的形成機(jī)制3.DNA分子上堿基的化學(xué)修飾(3)烷化劑的致突變作用易于被烷化的堿基位置有:鳥嘌呤N-3、N-7和O-6腺嘌呤N-1、N-3和N-7胞嘧啶N-3和O-2胸腺嘧啶N-3、O-2、O-4DNA鏈上磷酸酯鍵上的氧也可受到烷化第82頁,共147頁,2024年2月25日,星期天一、DNA損傷(二)環(huán)境因素所致的DNA損傷遺傳毒性的形成機(jī)制3.DNA分子上堿基的化學(xué)修飾(4)嵌合劑的致突變作用吖啶橙原黃素代表物:吖啶橙,原黃素,吖黃素等吖啶類染料分子方式:以靜電吸附形式嵌入DNA單鏈的堿基之間或DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的相鄰核苷酸之間后果:移碼突變第83頁,共147頁,2024年2月25日,星期天一、DNA損傷(二)環(huán)境因素所致的DNA損傷遺傳毒性的形成機(jī)制3.DNA分子上堿基的化學(xué)修飾(4)嵌合劑的致突變作用…TTAGGGGACGCGCATGAA……AATCCCCTGCGCGTACTT…模板鏈互補(bǔ)鏈…TTAGGGGACGCGCATGAA……AATCCCCCTGCGCGTACTT…染料分子插入一個(gè)堿基…TTAGGGGACGCGCATGAA……AACCCCTGCGCGTACTT…染料分子第84頁,共147頁,2024年2月25日,星期天一、DNA損傷(二)環(huán)境因素所致的DNA損傷遺傳毒性的形成機(jī)制3.DNA分子上堿基的化學(xué)修飾(5)轉(zhuǎn)座成分的致突變作用生物體內(nèi)含有許多轉(zhuǎn)座成分,它們一般長(zhǎng)數(shù)百個(gè)至數(shù)千個(gè)bp,可以通過一種復(fù)雜的方式復(fù)制,一個(gè)復(fù)制拷貝保留在原來的插入部位,將另一個(gè)復(fù)制拷貝插入到基因組的另外一個(gè)位點(diǎn)。復(fù)制插入到第二個(gè)部位的過程稱為轉(zhuǎn)座。如:哺乳類動(dòng)物的DNA病毒和反轉(zhuǎn)錄病毒等。后果:移碼突變,基因的中斷、失活、結(jié)構(gòu)改變等,甚至還會(huì)帶入某些有害基因,增加基因突變的頻率。第85頁,共147頁,2024年2月25日,星期天一、DNA損傷(二)環(huán)境因素所致的DNA損傷遺傳毒性的形成機(jī)制3.DNA分子上堿基的化學(xué)修飾(5)轉(zhuǎn)座成分的致突變作用第86頁,共147頁,2024年2月25日,星期天一、DNA損傷(二)環(huán)境因素所致的DNA損傷遺傳毒性的形成機(jī)制3.DNA分子上堿基的化學(xué)修飾(6)DNA的氧化性損傷第87頁,共147頁,2024年2月25日,星期天一、DNA損傷(二)環(huán)境因素所致的DNA損傷遺傳毒性的形成機(jī)制3.DNA分子上堿基的化學(xué)修飾(6)DNA的氧化性損傷第88頁,共147頁,2024年2月25日,星期天一、DNA損傷(二)環(huán)境因素所致的DNA損傷遺傳毒性的形成機(jī)制3.DNA分子上堿基的化學(xué)修飾(6)DNA的氧化性損傷第89頁,共147頁,2024年2月25日,星期天一、DNA損傷(二)環(huán)境因素所致的DNA損傷遺傳毒性的形成機(jī)制3.DNA分子上堿基的化學(xué)修飾(7)DNA的構(gòu)象改變第90頁,共147頁,2024年2月25日,星期天第91頁,共147頁,2024年2月25日,星期天二、DNA損傷的修復(fù)與突變(一)直接修復(fù)(二)切除修復(fù)(三)錯(cuò)配修復(fù)(四)鏈斷裂的修復(fù)(五)呼救性修復(fù)遺傳毒性的形成機(jī)制第92頁,共147頁,2024年2月25日,星期天二、DNA損傷的修復(fù)(一)直接修復(fù)1.

光復(fù)活遺傳毒性的形成機(jī)制

光復(fù)活是一種依賴光的過程,它通過酶切下DNA上嘧啶二聚體,將毗連的嘧啶接回原結(jié)構(gòu)上。這主要是針對(duì)紫外線損傷產(chǎn)生的胸腺嘧啶二聚體的修復(fù)機(jī)制。第93頁,共147頁,2024年2月25日,星期天二、DNA損傷的修復(fù)(一)直接修復(fù)2.“適應(yīng)性”反應(yīng)遺傳毒性的形成機(jī)制

鳥嘌呤O-6位被烷化,易造成堿基錯(cuò)配。機(jī)體有一種修復(fù)功能,依賴烷基轉(zhuǎn)移酶作用,將鳥嘌呤O-6位甲基轉(zhuǎn)給蛋白質(zhì)O6-甲基鳥嘌呤-DNA甲基轉(zhuǎn)移酶。這樣,鳥嘌呤可恢復(fù)其正常的堿基配對(duì)特性。目前,深入研究的是O6-甲基鳥嘌呤-DNA甲基轉(zhuǎn)移酶,廣泛存在于酵母,大鼠及人類。第94頁,共147頁,2024年2月25日,星期天二、DNA損傷的修復(fù)(二)切除修復(fù)核苷酸切除修復(fù)遺傳毒性的形成機(jī)制它始于解螺旋酶,打開受損的DNA雙鏈。在內(nèi)切酶作用下,如大腸桿菌的uvrABC切除核苷酸酶,除去含有受損的寡核苷酸鏈,在真核生物留下27~29個(gè)核苷酸長(zhǎng)度的間隙,在細(xì)菌留下12~13個(gè)核苷酸長(zhǎng)度的間隙。在修復(fù)聚合酶如大腸桿菌DNA聚合酶Ⅰ作用下,以對(duì)應(yīng)的DNA鏈為模板,合成新DNA鏈,填補(bǔ)留下的間隙。最后,由DNA連接酶封閉,恢復(fù)原有的DNA序列。核苷酸切除是所有生物體內(nèi)最常見的修復(fù)機(jī)制。第95頁,共147頁,2024年2月25日,星期天二、DNA損傷的修復(fù)(二)切除修復(fù)2.堿基切除修復(fù)遺傳毒性的形成機(jī)制由DNA糖基酶作用于受損的DNA,該酶可識(shí)別異常的堿基。通過切斷堿基與脫氧核糖連接的鍵,使受損的堿基脫落,產(chǎn)生一個(gè)無嘌呤或無嘧啶位點(diǎn)即AP位點(diǎn)。AP內(nèi)切酶將DNA鏈切斷,由聚合酶及連接酶作用完成修復(fù)過程。與核苷酸切除修復(fù)相比,堿基切除修復(fù)的DNA糖基酶專一性更強(qiáng)。第96頁,共147頁,2024年2月25日,星期天二、DNA損傷的修復(fù)(三)錯(cuò)配修復(fù)遺傳毒性的形成機(jī)制錯(cuò)配修復(fù)是一類性質(zhì)截然不同的切除修復(fù)。它可以識(shí)別并除去錯(cuò)配的堿基對(duì),如G:T和A:C。像這樣的堿基對(duì)可作為重組中間體,在復(fù)制時(shí)錯(cuò)誤地出現(xiàn)或者通過堿基活性修飾,如5-甲基胞嘧啶的脫氨作用而引出。該誤配修復(fù)見于自然界許多生物。目前了解較為深入的是細(xì)菌誤配修復(fù)。正在試圖探討其在人類的作用,主要目的是闡明誤配修復(fù)與腫瘤發(fā)生的關(guān)系。有關(guān)錯(cuò)配修復(fù)的機(jī)制尚未完全闡明。第97頁,共147頁,2024年2月25日,星期天二、DNA修復(fù)與突變(四)鏈斷裂的修復(fù)1.單鏈斷裂的修復(fù)遺傳毒性的形成機(jī)制單鏈斷裂由堿基切除修復(fù)后階段起作用的同一些酶進(jìn)行處理和連接。有時(shí)還要有一些附加步驟,如由外切核酸酶切除“擦破”的末端和由DNA激酶使5’末端磷酸化等。第98頁,共147頁,2024年2月25日,星期天二、DNA修復(fù)與突變(四)鏈斷裂的修復(fù)2.雙鏈斷裂的修復(fù)(1)單鏈退火單鏈退火通路依賴在斷裂兩側(cè)有直接重復(fù)序列的存在。其第一步是由特異性外切酶在兩末端引起5’→3’的降解作用,從而使同源區(qū)得以暴露而形成接合分子。進(jìn)行DNA合成。雙鏈斷裂修復(fù)最后由末端的連接而完成。修復(fù)后的DNA將只保留兩重復(fù)序列中的一個(gè),并發(fā)生兩重復(fù)序列間的序列的缺失。遺傳毒性的形成機(jī)制第99頁,共147頁,2024年2月25日,星期天二、DNA修復(fù)與突變(四)鏈斷裂的修復(fù)2.雙鏈斷裂的修復(fù)(2)DNA非同源性末端連接DNA非同源性末端連接修復(fù)機(jī)制完全不需要任何模板的幫助,此一機(jī)制的修復(fù)蛋白可以直接將雙股裂斷的末端彼此拉近,再借由DNA連接酶的幫助,將斷裂的兩股重新接合。(3)同源性重組修復(fù)同源性重組修復(fù)是利用細(xì)胞內(nèi)的染色體兩兩對(duì)應(yīng)的特性,若其中一條染色體上的DNA發(fā)生雙股斷裂,則另一條染色體上對(duì)應(yīng)的DNA序列即可當(dāng)作修復(fù)的模板來回復(fù)斷裂前的序列,因此在某些條件下,同源性重組又稱作基因轉(zhuǎn)換。遺傳毒性的形成機(jī)制第100頁,共147頁,2024年2月25日,星期天一種能夠引起誤差修復(fù)的緊急呼救修復(fù),是在無模板DNA情況下合成酶的誘導(dǎo)修復(fù)。正常情況下無活性有關(guān)酶系,DNA受損傷而復(fù)制又受到抑制情況下發(fā)出信號(hào),激活有關(guān)酶系,對(duì)DNA損傷進(jìn)行修復(fù),其中DNA多聚酶起重要作用,在無模板情況下,進(jìn)行DNA修復(fù)再合成,并將DNA片段插入受損DNA空隙處。SOS修復(fù)的機(jī)制至今還沒有透徹的理解。遺傳毒性的形成機(jī)制二、DNA修復(fù)與突變(五)呼救性修復(fù)(SOS修復(fù))第101頁,共147頁,2024年2月25日,星期天三、整倍體和非整倍體的形成遺傳毒性的形成機(jī)制有絲分裂有絲分裂有絲分裂第102頁,共147頁,2024年2月25日,星期天三、整倍體和非整倍體的形成遺傳毒性的形成機(jī)制減數(shù)分裂第103頁,共147頁,2024年2月25日,星期天三、整倍體和非整倍體的形成

染色體數(shù)目異常的直接原因是由于染色體行動(dòng)異?;驈?fù)制異常。(一)引起非整倍性的原因

1.不分離

2.染色體丟失3.除以上兩種情況外,還可能由于聯(lián)會(huì)復(fù)合體形成障礙和第一次減數(shù)分裂時(shí)著絲粒早熟分離而產(chǎn)生非整倍性。(二)引起整倍性的原因核內(nèi)復(fù)制近年來研究發(fā)現(xiàn),非整倍體是由多次而不是一次分裂錯(cuò)誤造成的。非整倍體可由自發(fā)和化學(xué)物在生殖細(xì)胞或體細(xì)胞分裂時(shí)誘發(fā)形成。遺傳毒性的形成機(jī)制第104頁,共147頁,2024年2月25日,星期天三、整倍體和非整倍體的形成

對(duì)化學(xué)物誘發(fā)非整倍體和整倍體改變的機(jī)制除對(duì)紡錘體的毒作用有一定了解外尚不完全清楚。對(duì)紡錘體的毒作用機(jī)制:

1.與微管蛋白二聚體結(jié)合

微管蛋白二聚體是構(gòu)成紡錘纖維的材料,一旦該蛋白的某一特定位置被結(jié)合,將妨礙微管的正確組裝,很易發(fā)生細(xì)胞分裂完全抑制。

2.與微管上的巰基結(jié)合

微管蛋白帶有巰基,能與某些化學(xué)物、藥物和金屬結(jié)合。結(jié)合后可有多種后果,但細(xì)胞分裂多數(shù)不至于完全抑制。這種結(jié)合具有明顯的化學(xué)結(jié)構(gòu)特異性,如苯基汞易與著絲粒微管(即染色體纖維)結(jié)合,而甲基汞易與極間微管(即連接兩中心粒的連續(xù)纖維)結(jié)合。遺傳毒性的形成機(jī)制第105頁,共147頁,2024年2月25日,星期天三、整倍體和非整倍體的形成3.破壞已組裝好的微管

4.妨礙中心粒移動(dòng)

5.其他作用作用方式未明。遺傳毒性的形成機(jī)制第106頁,共147頁,2024年2月25日,星期天第四節(jié)遺傳毒性的后果第107頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的后果一、體細(xì)胞突變的后果(一)腫瘤

體細(xì)胞突變的后果中最受關(guān)注的是腫瘤。體細(xì)胞突變是腫瘤發(fā)生的重要基礎(chǔ),在許多腫瘤細(xì)胞中,都同時(shí)觀察到基因突變導(dǎo)致的原癌基因的活化和抑癌基因的失活,并存在缺失、倒位、易位等染色體畸變。研究證實(shí)化學(xué)物的致突變作用與其致癌作用存在著較高的相關(guān)性,并且在DNA損傷修復(fù)缺陷的人群中,腫瘤的發(fā)生也明顯增高。第108頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的后果一、體細(xì)胞突變的后果(二)發(fā)育毒性孕體的體細(xì)胞(胚胎細(xì)胞)由受精卵起至器官形成期的細(xì)胞,因外來化合物引起突變,就有可能使新生兒存在外觀或內(nèi)臟的畸形。也可能發(fā)生著床前死亡、流產(chǎn)、死胎和新生兒死亡,而活胎則可能有發(fā)育遲緩。浙江某藥廠一女工產(chǎn)后100天的女孩只有一個(gè)半手指(2003)第109頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的后果一、體細(xì)胞突變的后果(三)動(dòng)脈粥樣硬化動(dòng)脈粥樣硬化是心血管疾病的一個(gè)主要病理生理過程。1973年Benditt等人根據(jù)有關(guān)動(dòng)脈粥樣硬化斑內(nèi)細(xì)胞是單克隆性的發(fā)現(xiàn)提出了一種假說,即動(dòng)脈粥樣硬化斑可被看作動(dòng)脈壁的一種單克隆的良性贅生物。認(rèn)為動(dòng)脈粥樣硬化起始于某一突變或病毒感染,然后轉(zhuǎn)化單一、分離的平滑肌細(xì)胞成為增殖克隆的祖細(xì)胞。目前已得到間接證據(jù)的支持。第110頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的后果一、體細(xì)胞突變的后果(四)衰老衰老機(jī)制復(fù)雜,涉及面廣。目前有遺傳基因說、體細(xì)胞突變說、差錯(cuò)積累說等多種學(xué)說,尚未形成共識(shí)。支持體細(xì)胞突變和衰老兩者之間因果關(guān)系的一個(gè)主要論據(jù)是DNA作為主要信息生物分子的作用和突變的不可逆性,即序列信息的改變。第111頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的后果二、生殖細(xì)胞突變的后果(一)遺傳病遺傳病是指?jìng)€(gè)體生殖細(xì)胞或受精卵的遺傳物質(zhì)發(fā)生突變所引起的疾病。遺傳病一般可分為染色體病和基因病。染色體病是由于染色體畸變引起的疾病,包括染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)異常而產(chǎn)生的疾病?;虿∈怯捎诨蛲蛔円鸬募膊。▎位虿『投嗷虿?。第112頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的后果二、生殖細(xì)胞突變的后果(二)影響遺傳負(fù)荷

在人類許多復(fù)雜疾病中,遺傳因素也起著部分作用,基因突變可增加下一代基因庫的遺傳負(fù)荷。基因庫指某一物種在特定時(shí)期中能將遺傳信息傳至下一代的處于生育年齡的群體所含有的基因總和。遺傳負(fù)荷指一種物種的群體中每一個(gè)攜帶的可遺傳給下一代的有害基因的平均水平。第113頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的后果二、生殖細(xì)胞突變的后果(二)影響遺傳負(fù)荷根據(jù)基因突變對(duì)遺傳負(fù)荷的影響,即對(duì)后代增加危險(xiǎn)性的程度,常將基因突變分為三類:第一類為顯性致死突變,引起受精卵或胚胎發(fā)生變化,受精卵或胚胎在胎兒成熟前死亡,顯性致死突變引起的胎兒或受精卵的死亡或不孕,對(duì)基因庫不會(huì)有影響;第二類為顯性存活突變,這類突變不會(huì)引起胚胎死亡,可在子一代表現(xiàn)出來,也就是通常所說的顯性遺傳,一般連續(xù)幾代,每代都出現(xiàn)患者,男女雙方患病幾率相等,這類突變可傳給后代,能影響基因庫;第三類為隱性突變,也就是通常說的隱性遺傳,即在雜合子不能表現(xiàn)出來,必須在純合子時(shí)才能出現(xiàn)疾病,如其隱性基因病患者(aa),同正常人(AA)婚配,子女全部是正常表型,但AA與Aa各占一半,大大增加人群中致病基因的攜帶者,影響人類素質(zhì),增加遺傳負(fù)荷,影響人類基因庫。第114頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的后果二、生殖細(xì)胞突變的后果(三)生殖毒性突變還可造成生殖毒性,包括生殖器官、相關(guān)的內(nèi)分泌系統(tǒng)和妊娠結(jié)局的改變,表現(xiàn)為對(duì)性成熟、配子發(fā)生及其轉(zhuǎn)運(yùn)、性周期、性行為、受精、著床、胚胎形成與發(fā)育、妊娠、分娩和哺乳過程等的不良影響或依賴于生殖系統(tǒng)完整性的其他功能的改變。第115頁,共147頁,2024年2月25日,星期天DNA損傷修復(fù)的效率體細(xì)胞突變惡性轉(zhuǎn)化細(xì)胞衰老隱性致死未分化的胚胎細(xì)胞受損顯性致死存活突變已分化的胚胎細(xì)胞受損良性腫瘤癌變未知疾病老化功能或結(jié)構(gòu)畸形生育功能障礙流產(chǎn)與死胎遺傳性疾病基因負(fù)荷胚胎綜合征動(dòng)脈硬化生殖細(xì)胞突變遺傳毒性的后果第116頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的后果——小結(jié)遺傳毒性的后果要求掌握的內(nèi)容第117頁,共147頁,2024年2月25日,星期天第五節(jié)遺傳毒性的常用試驗(yàn)方法第118頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的常用試驗(yàn)方法一、基因突變檢測(cè)方法(一)微生物試驗(yàn):細(xì)菌回復(fù)突變?cè)囼?yàn)鼠傷寒沙門菌/組氨酸回復(fù)突變?cè)囼?yàn)(Ames試驗(yàn))(二)哺乳動(dòng)物細(xì)胞突變?cè)囼?yàn):哺乳動(dòng)物細(xì)胞基因突變?cè)囼?yàn)(三)昆蟲突變?cè)囼?yàn):果蠅伴性隱性致死試驗(yàn)(四)哺乳動(dòng)物突變?cè)囼?yàn):轉(zhuǎn)基因動(dòng)物突變?cè)囼?yàn)二、染色體畸變測(cè)試方法(一)染色體畸變分析(二)微核試驗(yàn)(三)顯性致死試驗(yàn)三、DNA損傷的測(cè)試方法(一)單細(xì)胞凝膠電泳試驗(yàn)(二)程序外DNA合成試驗(yàn)(三)姐妹染色單體交換第119頁,共147頁,2024年2月25日,星期天一、基因突變檢測(cè)方法(一)微生物試驗(yàn)細(xì)菌回復(fù)突變?cè)囼?yàn)遺傳毒性的常用試驗(yàn)方法

細(xì)菌回復(fù)突變?cè)囼?yàn)是利用突變體的測(cè)試菌株,觀察受試物能否糾正或補(bǔ)償突變體所攜帶的突變改變,判斷其致突變性。第120頁,共147頁,2024年2月25日,星期天一、基因突變檢測(cè)方法(一)微生物試驗(yàn)細(xì)菌回復(fù)突變?cè)囼?yàn)遺傳毒性的常用試驗(yàn)方法

其原理是人工誘變的突變株在組氨酸操縱子中有一個(gè)突變,突變的菌株必須依賴外源性組氨酸才能生長(zhǎng),而在無組氨酸的選擇性培養(yǎng)基上不能存活,致突變物可使其基因發(fā)生回復(fù)突變,使它在缺乏組氨酸的培養(yǎng)基上也能生長(zhǎng)。計(jì)數(shù)誘發(fā)的回復(fù)菌落數(shù)即可判斷化學(xué)毒物的致突變性。正向突變回復(fù)突變鼠傷寒沙門氏菌原養(yǎng)型(his+)組氨酸營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變株(his-)±代謝活化系統(tǒng)受試物Ames試驗(yàn)原理鼠傷寒沙門菌/組氨酸回復(fù)突變?cè)囼?yàn)(Ames試驗(yàn))第121頁,共147頁,2024年2月25日,星期天一、基因突變檢測(cè)方法(一)微生物試驗(yàn)鼠傷寒沙門菌/組氨酸回復(fù)突變?cè)囼?yàn)(Ames試驗(yàn))遺傳毒性的常用試驗(yàn)方法Ames試驗(yàn)的結(jié)果判定:由于突變型菌株都有一定的自發(fā)回變率,所以判定受試物是否具有致突變作用,一般要求在受試物平皿上生長(zhǎng)的菌落數(shù),至少超過對(duì)照皿上自發(fā)回變菌落數(shù)二倍以上,并最好能呈現(xiàn)劑量反應(yīng)相關(guān)關(guān)系。第122頁,共147頁,2024年2月25日,星期天一、基因突變檢測(cè)方法(二)哺乳動(dòng)物細(xì)胞突變?cè)囼?yàn)哺乳動(dòng)物細(xì)胞基因突變?cè)囼?yàn)遺傳毒性的常用試驗(yàn)方法

哺乳動(dòng)物細(xì)胞基因突變?cè)囼?yàn)是體外培養(yǎng)細(xì)胞的基因正向突變?cè)囼?yàn)。第123頁,共147頁,2024年2月25日,星期天一、基因突變檢測(cè)方法(二)哺乳動(dòng)物細(xì)胞突變?cè)囼?yàn)哺乳動(dòng)物細(xì)胞基因突變?cè)囼?yàn)遺傳毒性的常用試驗(yàn)方法tk、hgprt及gpt編碼的產(chǎn)物可催化相應(yīng)核苷的磷酸化反應(yīng),生成相應(yīng)的單核苷酸。核苷類似物(如5-溴脫氧尿嘧啶核苷,三氟胸苷及6-硫代鳥嘌呤等)也可作為其底物被磷酸化,這些磷酸化產(chǎn)物也可摻入DNA中,引起細(xì)胞死亡??赏ㄟ^觀察對(duì)核苷類似物的抗性,即觀察含核苷類似物的選擇培養(yǎng)液中細(xì)胞集落形成的增加,檢測(cè)受試物的致突變性。第124頁,共147頁,2024年2月25日,星期天一、基因突變檢測(cè)方法(三)昆蟲突變?cè)囼?yàn)果蠅伴性隱性致死試驗(yàn)遺傳毒性的常用試驗(yàn)方法

果蠅伴性隱性致死試驗(yàn)是利用隱性基因在伴性遺傳中具有交叉遺傳特征,選擇黑腹果蠅為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,給予雄蠅受試物,如雄蠅的X染色體有突變,傳給F1代雌蠅,再通過F1代雌蠅傳給F2代雄蠅,使位于X染色體上的隱性基因在半合型雄蠅表現(xiàn)出來。即由于致死突變不出現(xiàn),會(huì)有明顯標(biāo)記的野生型雄蠅出現(xiàn)。

第125頁,共147頁,2024年2月25日,星期天一、基因突變檢測(cè)方法(四)哺乳動(dòng)物突變?cè)囼?yàn)遺傳毒性的常用試驗(yàn)方法1.生殖細(xì)胞突變?cè)囼?yàn)2.體細(xì)胞突變?cè)囼?yàn)3.轉(zhuǎn)基因動(dòng)物突變?cè)囼?yàn)第126頁,共147頁,2024年2月25日,星期天一、基因突變檢測(cè)方法(四)哺乳動(dòng)物突變?cè)囼?yàn)

1.生殖細(xì)胞突變?cè)囼?yàn)遺傳毒性的常用試驗(yàn)方法早在1951年,RussellWL等就建立了小鼠生殖細(xì)胞隱性可見突變的檢測(cè)方法,即小鼠特異位點(diǎn)測(cè)試。迄今仍是整體動(dòng)物生殖細(xì)胞誘變?cè)囼?yàn)中最敏感的方法。小鼠特異位點(diǎn)測(cè)試品系含有7對(duì)純合的隱性標(biāo)記基因,它們均控制小鼠的毛色和外耳的大小。經(jīng)受試物處理過的野生型品系與測(cè)試品系雜交,如果沒有突變發(fā)生則后代出現(xiàn)野生型表型,如果在相應(yīng)于測(cè)試品系的7個(gè)隱性位點(diǎn)上任何部位發(fā)生突變,則后代出現(xiàn)突變表型。第127頁,共147頁,2024年2月25日,星期天一、基因突變檢測(cè)方法(四)哺乳動(dòng)物突變?cè)囼?yàn)

2.體細(xì)胞突變?cè)囼?yàn)遺傳毒性的常用試驗(yàn)方法整體動(dòng)物體細(xì)胞突變?cè)囼?yàn)最常用的方法之一是小鼠體細(xì)胞皮毛斑點(diǎn)突變。該實(shí)驗(yàn)的靶細(xì)胞為胚胎黑色素細(xì)胞,體細(xì)胞的相關(guān)突變引起胚胎皮毛顏色的變化。由于胎盤對(duì)于化學(xué)物質(zhì)分布的限制作用以及只能在孕鼠中進(jìn)行,限制了該方法的實(shí)用性。盡管如此,從了解整體哺乳動(dòng)物的單個(gè)基因突變而言,小鼠皮毛斑點(diǎn)測(cè)試具有一定的價(jià)值。第128頁,共147頁,2024年2月25日,星期天一、基因突變檢測(cè)方法(四)哺乳動(dòng)物突變?cè)囼?yàn)

3.轉(zhuǎn)基因動(dòng)物突變?cè)囼?yàn)遺傳毒性的常用試驗(yàn)方法

轉(zhuǎn)基因動(dòng)物是將外源DNA序列轉(zhuǎn)入動(dòng)物基因組并通過生殖細(xì)胞傳遞下去的產(chǎn)物。常見的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物品系如BigBlue是以大腸桿菌的lacⅠ作為誘變的靶基因,MutaMouse則以大腸桿菌lacZ作為靶基因。動(dòng)物在暴露受試物之后,Lac基因可以很容易地從動(dòng)物細(xì)胞中重新獲得并包裝到λ噬菌體中,進(jìn)而感染大腸桿菌,裂解后根據(jù)噬菌斑的表型及數(shù)目可以發(fā)現(xiàn)突變子并計(jì)算突變頻率。第129頁,共147頁,2024年2月25日,星期天二、染色體畸變測(cè)試方法(一)染色體畸變分析遺傳毒性的常用試驗(yàn)方法

觀察染色體形態(tài)結(jié)構(gòu)和數(shù)目改變稱為染色體畸變分析,又稱細(xì)胞遺傳學(xué)試驗(yàn)。因?yàn)樗鼘⒂^察細(xì)胞停留在細(xì)胞分裂中期相,用顯微鏡檢查染色體畸變和染色體分離異常。對(duì)于染色體畸變,它可觀察到裂隙、斷裂、斷片、無著絲粒環(huán)、染色體環(huán)、雙或多著絲粒染色體。染色體畸變分析可為體外試驗(yàn),也可為體內(nèi)試驗(yàn),包括對(duì)體細(xì)胞和生殖細(xì)胞的分析。無著絲粒和雙著絲粒染色體無著絲粒環(huán)第130頁,共147頁,2024年2月25日,星期天二、染色體畸變測(cè)試方法(二)微核試驗(yàn)遺傳毒性的常用試驗(yàn)方法微核與染色體損傷有關(guān),是染色體或染色單體的無著絲點(diǎn)斷片或紡錘絲受損傷而丟失的整個(gè)染色體,在細(xì)胞分裂后期遺留在細(xì)胞質(zhì)中,末期之后,單獨(dú)形成一個(gè)或幾個(gè)規(guī)則的次核,包含在子細(xì)胞的胞質(zhì)內(nèi),因比主核小,故稱微核。微核試驗(yàn)是觀察受試物能否產(chǎn)生微核的試驗(yàn)。主要可檢出DNA斷裂劑和非整倍體誘變劑。傳統(tǒng)的微核試驗(yàn)是體內(nèi)試驗(yàn),它觀察骨髓嗜多染紅細(xì)胞(PCE)中的微核。微核可位于多種細(xì)胞,但在有核細(xì)胞中難與正常核的分葉及核突出物區(qū)分,所以觀察骨髓嗜多染紅細(xì)胞。PCE指在紅細(xì)胞成熟之前,最后一次分離后數(shù)小時(shí)將主核排出的細(xì)胞,而微核仍保留在細(xì)胞質(zhì)中。微核可以由染色體誘裂劑導(dǎo)致的染色體無著絲粒片段所構(gòu)成,也可以由非整倍體誘發(fā)劑所導(dǎo)致的落后染色體形成。第131頁,共147頁,2024年2月25日,星期天二、染色體畸變測(cè)試方法(二)微核試驗(yàn)遺傳毒性的常用試驗(yàn)方法第132頁,共147頁,2024年2月25日,星期天二、染色體畸變測(cè)試方法(二)微核試驗(yàn)遺傳毒性的常用試驗(yàn)方法嗜多染紅細(xì)胞(PCE)通常為灰藍(lán)色,一般被形容成多云的天空。正染紅細(xì)胞(NCE)通常呈淡黃、橘黃等鮮艷明亮的顏色。微核多呈圓形,邊緣光滑整齊,直徑相當(dāng)于細(xì)胞直徑的1/20~1/5,染色與核質(zhì)一致,呈紫紅色或藍(lán)紫色。一個(gè)細(xì)胞內(nèi)可出現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)微核。MNNCE第133頁,共147頁,2024年2月25日,星期天二、染色體畸變測(cè)試方法(三)顯性致死試驗(yàn)遺傳毒性的常用試驗(yàn)方法

顯性致死指發(fā)育中的精子或卵子細(xì)胞發(fā)生遺傳學(xué)損傷,此種損傷不影響受精,但導(dǎo)致受精卵或發(fā)育中的胚胎死亡。顯性致死試驗(yàn)以胚胎死亡為觀察重點(diǎn),用于檢測(cè)受試物對(duì)動(dòng)物性細(xì)胞的染色體損傷作用。由于卵子對(duì)誘變物的敏感性相對(duì)較低,而且受試物可能作用于母體動(dòng)物,產(chǎn)生不利于胚胎發(fā)育的種種干擾因素,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此,一般采用僅對(duì)雄性動(dòng)物染毒,然后與未處理的雌性動(dòng)物交配,觀察胚胎死亡情況。但也有報(bào)道指出,有些化學(xué)物,如阿霉素、博來霉素、海恩酮等在雄性顯性致死實(shí)驗(yàn)中呈陰性,但在雌性生殖細(xì)胞可誘發(fā)顯性致死。第134頁,共147頁,2024年2月25日,星期天遺傳毒性的常用試驗(yàn)方法三、DNA損傷的測(cè)試方法(一)單細(xì)胞凝膠電泳試驗(yàn)單細(xì)胞凝

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