应用碱性单细胞凝胶电泳技术(SCGE)检测镉致鸡脾淋巴细胞DNA的损伤效应
单细胞凝胶电泳检测镉对中华倒刺钯肝细胞DNA的损伤
有限公司 ） ， 水 平电泳槽 和电泳仪 （ 北京六一 仪器厂） ， 荧光显 微镜 （ Ｎ ｉ ｋ ｏ ｎ ９ ０ ｉ ） 等。
１ ． ３ 试 验 方 法
无水氯化镉（ Ｃ ｄ Ｃ １ ， ＞９ Ｉ ９ ％， Ａ ｌ ｆ ａ Ａ ｅ ｓ ａ ｒ ） 、 低 熔点琼脂糖 、 Ｔ ｉ ｒ ｔ ｏ ｎ—Ｘ １ ０ ０ （ 聚乙二醇辛基苯基醚 ） 、 二 甲基亚砜 （ Ｄ Ｍ Ｓ Ｏ） 、 溴化 乙锭 （ Ｅ Ｂ） 、 Ｅ Ｄ Ｔ Ａ、 ｒ ｉ ｆ ｓ （ 上海 生工生 物工 程股份 有 限公
１ ． ３ ． １ 毒性试验
试 验 温 度设 为 （ ２ ５± １ ）ｏ Ｃ， 采 用 静 水 法 生
物测试 ， 试 验 期 间不 更 换 药 液 。
我 国《 渔业水质标准》 镉 含量标准为 ≤０ ． ０ ５ ｍ ｇ ／ ｋ ｇ ； 我 国 《 地表水环境质量标准》 镉 含量标准 为：Ｉ 类 ≤Ｏ ． ０ ０ １ ｍｇ ／ ｋ ｇ ，
中图分类号 ： Ｘ１ ７ 文献标 志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ２—１ ３ ０ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ２ ７ ５— ０ ２
２ ０ １ ２年广西龙 江镉 污染事件影 响很大 ， 部分水体镉 含量 严重超标 。在污染 严 重水 域 ， 镉含 量超 《 地 表水 环 境质 量标
摘要 ： 以 中华倒刺鲤为研究对象 ， 利用单细胞凝胶 电泳技术检测不 同浓度 的氯化镉 对倒刺鲍 肝细胞 Ｄ Ｎ Ａ的损伤
作用 ， 检测指标包括尾部 Ｄ Ｎ Ａ含量 、 尾长 、 尾矩 、 Ｏ ｌ ｉ ｖ ｅ 尾矩 。结果显 示 ， 低 浓度 的镉虽然 并不会 引起试验 鱼 明显 的中 毒症状 ， 但 已经对肝脏 Ｄ Ｎ Ａ产 生损伤 。０ ． ０ １ ｍ ｇ ／ ｋ ｇ组 ４个指标 与对照组无显著差 异 ； ０ ． ０ ５ ｍ ｇ ／ ｋ ｇ组尾部 Ｄ Ｎ Ａ含量 、
单细胞凝胶电泳技术检测DNA损伤的方法及进展
单细胞凝胶电泳技术检测DNA损伤的方法及进展赵琳娜;陈薛钗;钟儒刚【摘要】The single cell gel electrophoresis is a common technology for the detection of DNA damage.It has the advantages of high sensitivity,economic,easy and fast.Nearly three decades,this technology is widely used in genetic toxicology,environmental monitoring,medical diagnostics and nutrition research.The single cell gel electrophoresis technique not only is capable of detecting DNA damage but also can detect DNA crosslinks,UV-induced pyrimidine dimers,oxidized bases and alkylation damage after joined fragmenting agent or specific endonuclease.Recently,single-cell gel was widely used in many fields by combining with fluorescence in situ hybridization.This article reviewed the conventional and unconventional single cell gel electrophoresis methods,and the prospects were also discussed.%单细胞凝胶电泳技术是一种常见的检测DNA损伤的技术,它具有灵敏度高、经济、简便、快速等优点.近30年来,这种技术被广泛地应用于遗传毒理、环境监测、医学诊断、营养研究上.单细胞凝胶电泳技术不单单能检测DNA断裂损伤,在加入断裂剂或者特异性内切酶后,可以检测到DNA交联和紫外线诱导的嘧啶二聚体,氧化碱基和烷基化损伤.近些年单细胞凝胶电泳与荧光原位杂交技术相结合后更是拓宽了它的应用范围,对常规和非常规的单细胞凝胶电泳技术及其操作方法进行了归纳总结,并讨论了它的发展前景.【期刊名称】《生物学杂志》【年(卷),期】2013(030)003【总页数】5页(P85-88,71)【关键词】单细胞凝胶电泳;DNA损伤;彗星电泳和荧光原位杂交技术联用【作者】赵琳娜;陈薛钗;钟儒刚【作者单位】北京工业大学生命科学与生物工程学院,北京100124;北京工业大学生命科学与生物工程学院,北京100124;北京工业大学生命科学与生物工程学院,北京100124【正文语种】中文【中图分类】Q503单细胞凝胶电泳技术( single cell gel electrophoresis， SCGE)又称“彗星电泳”(comet assay)，是一种常用的检测DNA损伤的技术。
单细胞凝胶电泳技术应用范围
单细胞凝胶电泳技术应用范围一、单细胞凝胶电泳技术简介单细胞凝胶电泳，也被称为SCGE或者彗星实验，是一种用于分析单个细胞DNA损伤的方法。
其基本原理是：当DNA在受到损伤时，其迁移率会增加，因此可以通过电泳检测其迁移距离。
这是一种灵敏的检测DNA损伤和DNA修复的生物技术。
二、应用领域1.生物学：在生物学研究中，单细胞凝胶电泳技术被广泛应用于研究DNA损伤和修复机制。
彗星实验能有效地检测细胞在受到环境压力或遗传影响下所受到的DNA损伤。
例如，研究者可以通过分析细胞受到紫外线和化学物质等诱导剂处理后的DNA损伤程度，来研究这些因素对细胞的影响。
2.生物医学：在生物医学领域，单细胞凝胶电泳技术被用于检测和诊断各种疾病，包括癌症和神经退行性疾病。
由于这些疾病的发生和发展常常伴随着DNA的损伤和突变，因此通过单细胞凝胶电泳技术可以有效地检测出这些变化。
3.基础生物学研究：基础生物学研究中，单细胞凝胶电泳技术用于揭示基因突变、DNA损伤修复、细胞凋亡等基础生物学过程。
例如，通过比较不同处理条件下细胞的DNA损伤程度，可以研究各种因素对细胞生存和死亡的影响。
三、技术优势与局限性单细胞凝胶电泳技术的优势在于其高灵敏度和特异性，可以检测单个细胞的DNA损伤。
然而，该技术也有一些局限性，例如对细胞的破坏性、实验操作复杂和结果解释主观等。
四、操作技巧与实验条件在进行单细胞凝胶电泳实验时，需要注意的关键技巧包括：选择合适的细胞、优化细胞裂解和电泳条件、准确测量和解释结果。
具体的实验条件包括细胞浓度、缓冲液成分、pH值、离子强度、温度等，这些都会影响实验结果。
对于具体的实验条件，可以参考相关文献或专业书籍进行设定。
五、数据处理与分析方法处理和分析单细胞凝胶电泳数据需要使用特定的软件和统计学方法。
通过分析DNA迁移的长度和形状，可以推断出DNA的损伤类型和程度。
同时，通过比较不同处理或不同种类的细胞之间的数据，可以深入了解各种因素对DNA 的影响。
单细胞凝胶电泳检测技术.
单细胞凝胶电泳检测技术摘要：单细胞凝胶电泳技术又称彗星实验，是一种在单细胞水平上检测DNA损伤与修复的方法，具有快速、简便、价廉的优点。
近年来越来越多的应用于遗传毒理学、生物和环境检测、肿瘤学的研究，本文就这些方面进行了综述。
关键词：单细胞电泳DNA损伤与修复单细胞凝胶电泳（single cell electrophoresis assay, SCGE）又称彗星试验（comet assay）,是一种在单细胞水平上检测DNA损伤与修复的方法，由Ostling等于1984年首次提出，并利用该技术在中性条件下检测γ射线引起的DNA双链断裂。
1988年Singh等建立了碱性单细胞凝胶电泳技术。
1997年，Santos等首次将SCGE技术与DNA荧光原位杂交技术(fluorescence in situ hybridization, FISH)结合起来，为SCGE技术的应用开辟了新的途径。
2001年，Nadin等建立了SCGE银染法，进一步提高了损伤DNA分析的灵敏度[1]。
1．SCGE 技术原理及方法1．1 原理在中性条件下，DNA双链不打开，只有DNA双链断裂时，才有DNA断片进入凝胶中迁移；在强碱条件下，DNA双链被打开，释放出断裂的DNA片段，电泳时，带负电荷的DNA移向正极，形成“彗星”状影像，DNA损伤越多，进入尾部的DNA碎片越多。
尾长在辐射高剂量时达到饱和不再增加，而尾矩则与辐射量呈线性相关。
因此，在尾长、密度、面积、尾矩等各项分析指标中，尾矩能更精确地测定DNA损伤。
[2]1．2 实验方法首先制备细胞悬液，并用PBS调整细胞浓度为106~107个/ml，细胞溶解后再进行DNA损伤的诱导处理。
1．2．1 制片有3种类型: (1) “三明治”凝胶,第1层为100~110μl 10.5%的NMA,第2层为合细胞悬液的LMP75μl,第3层仍为LMP75μl。
(2)双层凝胶,即不铺第3层胶; (3)单层凝胶,为改善其易与玻片分离的特点,可在玻片上制一凹槽进行单层灌胶[3]。
彗星实验
彗星实验(Comet assay),又称单细胞凝胶电泳(Single cell gel electrophoresis，SCGE),各种理化因子作用细胞后引起的DNA链的断裂可用该方法检测[1～3]，并在统计学基础上对损伤程度做出评估[4]。
本实验对Singh 等[5]建立的碱性彗星实验的一些步骤作了改良。
用超净工作台上的紫外消毒灯[可发射波长为254 nm的紫外线(Ultraviolet，UV)，属于UVC波段范围]作为DNA损伤的诱导因子[7～9]，诱导K562细胞DNA损伤，用改良彗星实验检测损伤程度，验证改良的实验系统是否可靠，同时筛选并评价DNA损伤的分析指标。
1 材料与方法细胞K562细胞，来源于第四军医大学免疫学教研室，37 ℃、5％ CO2培养箱中培养，取对数期细胞进行实验。
紫外线照射装置紫外消毒灯(ZSZ-20型，20 W，天津市紫晶特种光源有限公司)。
主要试剂和仪器培养基：10％新生牛血清(杭州四季青公司)，90％RPMI-1640培养液(Hyclone公司)；双抗(青、链霉素，100 UI/ml)；TritonX-100(Genview分装)；二甲基亚砜、肌苷酸钠(Sigma分装)；低熔点琼脂糖(FMC 分装)；常熔点琼脂糖(Spanish分装)。
其余生化试剂均为分析纯。
电泳仪：由西北大学物理系提供；电泳槽：DYC33A型(北京市六一仪器厂)；显微镜：Leica DM LB 2 (Leica 公司)；彗星图象分析软件：CASP软件(casp-1.2.2，下载)；CO2培养箱：BB16HF型(上海力申科学仪器有限公司)；环地牌紫外辐照计(北京师范大学光电仪器厂)。
实验分组及UV处理收集对数生长的K562细胞，台盼蓝染色计数，细胞活力大于95％，用Hank's 调整细胞密度至1×105/ml，接种于塑料培养皿中(ф=35 mm，2 ml/plate)，然后进行紫外线照射 mW/cm2)。
DNA损伤检测方法及DNA修复机制概述
DNA损伤检测方法及DNA修复机制概述DNA是生物体内重要的遗传物质，它携带了生物体遗传信息的编码。
然而，由于各种外界和内源性因素的影响，DNA分子可能会受到损伤，这可能导致细胞功能异常甚至引发严重的疾病，如癌症。
因此，准确检测DNA损伤并了解DNA修复机制对于维持细胞的稳态至关重要。
DNA损伤检测方法是一种评估DNA损伤程度和类型的基因学工具。
下面将介绍常见的DNA损伤检测方法和DNA修复机制的概述。
一、DNA损伤检测方法1. 单细胞凝胶电泳（SCGE）：SCGE是一种常用的DNA损伤检测方法。
它通过将细胞固定在凝胶上，通过电场作用将损伤的DNA片段移动到凝胶上。
损伤的DNA片段在凝胶上呈现出“尾巴”状，以此来评估DNA损伤的程度。
2. 酶联免疫吸附分析（ELISA）：ELISA是一种免疫学方法，可以用于检测DNA损伤的体内和体外标志物。
通过特异性抗体与已修复的DNA损伤标志物结合，ELISA可以定量评估DNA损伤的程度。
3. 荧光染料：通过与DNA结合的荧光染料，可以直接观察和评估DNA损伤。
常见的荧光染料有乙酰丙酮、DAPI、SYBR Green等。
这些染料与损伤DNA结合后会发出荧光信号，通过荧光显微镜观察和图像分析，可以评估DNA损伤的程度和位置。
二、DNA修复机制概述DNA修复是细胞对于DNA损伤的主要生理响应机制，细胞通过多种方式修复DNA损伤，以维持基因组的完整性。
1. 直接修复：直接修复是最简单的DNA修复机制之一，通过修复DNA中的化学修饰来恢复DNA的完整性。
常见的直接修复机制包括光反应修复、DNA甲基化修复和脱氨酶修复等。
2. 错配修复：错配修复主要用于修复DNA中的碱基配对错误。
细胞通过识别和修复DNA链上的错配配对，保证了DNA双链的稳定性和准确性。
错配修复机制包括互补链修复（MMR）和核酸切除修复（NER）等。
3. 核苷酸切除修复：核苷酸切除修复是修复DNA中严重损伤的一种重要机制。
单细胞凝胶电泳(SCGE)技术
单细胞凝胶电泳（Single Cell Gel Electrophoresis，SCGE）技术单细胞凝胶电泳（SCGE），因其细胞电泳形状颇似彗星，又称彗星试验（Comet Assay）。
它用于检测单个哺乳动物细胞DNA的损伤，与传统方法相比，因其快捷，灵敏，样品消耗少，费用较低，时至今日已广泛应用于各种有核细胞经受试因子作用后诱导出现的DNA损伤和修复的实验，成为遗传毒理学、氧化损伤、DNA交联损伤、放射生物学等领域中一项重要的研究工具。
【1，2】近年来，国内关于这一方法的应用的报道日益增多【3～5】，可以预见，SCGE技术随着其方法的逐渐标准化，定将在今后得到更加广泛的应用。
因此，本文拟就有关SCGE方法的产生、操作程序、影响因素等作一综述。
1.SCGE的诞生（DNA损伤检测方法的研究）DNA损伤与修复是遗传毒理学及分子流行病学研究的一个重要目标，很久以前人们就在寻求一种合适的检测这一效应的方法。
从使用DNA材料上分可将各种方法归为两类：（1）以裸DNA为材料检测，即通过去污剂、蛋白水解等方法去除附着于DNA上的其他细胞组分，分离出DNA；（2）以拟核为材料，即DNA构型（环区）保留于核骨架上，超螺旋结构不变。
SCGE技术属于第二种方法，显然，拟核成分的检测较裸DNA要方便得多【6】。
在此基础之上，早期的同位素示踪法因需提供同位素标记的样品，并预先确定合适的标记部位。
为解决此不便，目前多采用直接检出DNA损伤后直接生成的单链断裂【7】。
最初，Lett等应用碱性蔗糖梯度离心法测定DNA单链分子量，用于研究哺乳动物细胞的DNA损伤【8】。
不久Kohn等又将其改进为更为灵敏的碱性洗脱法，成为一种较稳定的检测方法【9】。
但是这些技术的灵敏度仍不能满足现在研究的要求，干扰因素多，同时要有放射性同位素示踪。
1984年由Ostling和Johanson首先介绍的SCGE技术在这些方面得到了显著改善，特别在1988年经Singh等完善的单细胞碱性微板电泳技术后，本方法已成为检测单个细胞DNA单链断裂的首选方法【2】。
SCGE技术检测镉对大弹涂鱼外周血细胞DNA损伤
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宁波大 学生命科学与生物工程学院， 宁波， １２ １ ３ ５ １ 通讯作者 ｈ ｎ ｉｅ＠ｎ ｕｅ ｕ ｎ ｃｅｙｎｒ ｂ ｄ ｃ
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SCGE法检测DNA损伤(包括DNA单链断裂和DNA交联)
SCGE法检测DNA损伤SCGE的原理（中性电泳液，高盐和变性剂检测双链断裂；碱性检测单链，双链断裂和碱不稳定性）SCGE技术是一种在单细胞水平上检测有核细胞DNA损伤和修复的方法。
该技术的原理是基于有核细胞的DNA分子量很大，DNA超螺旋结构附着在核基质中，用琼脂糖凝胶将细胞包埋在载玻片上，在细胞裂解液作用下，细胞膜、核膜及其它生物膜破坏，使细胞内的RNA、蛋白质及其它成分进入凝胶，继而扩散到裂解液中，唯独核DNA仍保持缠绕的环区(Loop)附着在剩余的核骨架上，并留在原位。
如果细胞未受损伤，电泳中核DNA因其分子量大停留在核基质中，经荧光染色后呈现圆形的荧光团，无拖尾现象。
若细胞受损，在中性电泳液(pH8)中，核DNA仍保持双螺旋结构，偶有单链断裂(SSBs)并不影响DNA双螺旋大分子的连续性。
只有当DNA双链断裂(DSBs)时，其断片进入凝胶中，电泳时断片向阳极迁移，形成荧光拖尾现象，形似彗星。
如果在碱性电泳液(pH>13)中，先是DNA双链解螺旋且碱变性为单链，单链断裂的碎片分子量小即可进入凝胶中，在电泳时断链或碎片离开核DNA向阳极迁移，形成拖尾。
细胞核DNA受损愈重，产生的断链或碱易变性断片就愈多，其断链或断片也就愈小，在电场作用下迁移的DNA量多，迁移的距离长，表现为尾长增加和尾部荧光强度增强。
因此，通过测定DNA迁移部分的光密度或迁移长度就可定量测定单个细胞DNA损伤程度。
1. 仪器及试剂冰箱，载玻片，水平电泳槽，荧光显微镜。
不含Ca2+、Mg2+的PBS (PH=7.4)；正常溶点琼脂糖（NMA）及低溶点琼脂糖（LMA）（0.6％溶于PBS）；细胞裂解液（2.5 M NaCl, 100 mM Na2EDTA, 10 mM Tris-HCl, 1%肌氨酸钠, PH=10, 用前加1％TritonX-100, 10% 二甲亚砜（DMSO））；电泳缓冲液（0.3 M NaOH, 1 mM Na2EDTA, PH=13）；0.4 M Tris-HCl（PH=7.5）；无水乙醇；20-30μg/mL 溴化乙锭（EB）。
单细胞凝胶电泳检测DNA损伤的方法及应用
六、未来展望
预计在未来，DNA凝胶电泳分析系统将会与更多前沿的生物技术相结合，如纳 米技术、微流体技术等，实现更高效的分离和检测。同时，随着精准医疗和基 因组学的发展，凝胶电泳将在疾病诊断和治疗、个性化医疗等方面发挥重要作 用。此外，随着环境科学和生态学的发展，凝胶电泳也将被广泛应用于环境 DNA样品的分析和研究。
五、结论
单细胞凝胶电泳技术是一种灵敏且实用的工具，可用于检测单个细胞的DNA损 伤。它已经广泛应用于环境科学、放射医学和遗传学等领域，为研究DNA损伤 和修复提供了重要的手段。尽管存在一些挑战和问题，但随着技术的不断发展 和完善，相信单细胞凝胶电泳技术在未来的研究中将发挥更大的作用。
参考内容二
方法
单细胞凝胶电泳的主要步骤包括收集单个细胞、细胞裂解、凝胶电泳和染色。 该技术的原理是基于DNA在凝胶中的迁移速率与DNA分子的大小和构象有关。 当DNA分子受到损伤时，其迁移速率会受到影响，从而可以通过电泳图像进行 观察和定量分析。
1、收集单个细胞：采用显微操作、流式细胞术或其他细胞分离技术收集单个 细胞。
单细胞凝胶电泳检测DNA损 伤的方法及应用
单细胞凝胶电泳（Single Cell Gel Electrophoresis，SCGE）是一种用于 检测单个细胞内DNA损伤的方法。该技术通过将单个细胞裂解后在凝胶上进行 电泳，可以检测到DNA的片段化程度和总DNA量的变化，从而评估细胞内DNA的 损伤程度。本次演示将介绍单细胞凝胶电泳检测DNA损伤的方法及其在各个领 域的应用，并通过具体案例进行分析和说明。
2、实验过程：收集单个白细胞或睾丸细胞，裂解后将DNA样本在凝胶上进行电 泳。通过观察电泳图像，发现经过辐射处理的样品中出现了明显的DNA片段化 现象，而对照样品则没有。同时，通过定量分析软件对电泳图像进行半定量分 析，比较不同样本中DNA片段化和总DNA量的变化情况。
应用蝌蚪快速检测环境变异的两种方法——微核试验和单细胞凝胶电泳
应用蝌蚪快速检测环境变异的两种方法——微核试验和单细胞凝胶电泳四川动物2004年第23卷第1期SichuanJoin-halofZoologyV o1.23No.12004应用蝌蚪快速检测环境变异的两种方法——微核试验和单细胞凝胶电泳苑宇哲,徐仕霞,姚春生,刘志君,李旭东,王跃招(中国科学院成都生物研究所,成都610041)摘要:本文介绍了应用无尾两栖类动物的蝌蚪进行环境监测的两种方法——微核试验和单细胞凝胶电泳.此两种环境检测的方法与其他环境检测方法相比具有快速,简便,易操作,适于检测现场应用,可大面积推广等优点.关键词:蝌蚪;生物检测;微核试验;单细胞凝胶电泳实验中图分类号:X830文献标识码:A文章编号:1000—7083(2004)01—0074—03 ReviewonMonitoringEnvironmentalContaminationUsingMicronncleusTestand SingleCellGelElectrophoresis(Comet)AssayinTadpoleYUANYu—zhe,XUShi—xia,YAOChunsheng,LIUZhi-jun,LIXu—dong,WANGYue-zhao(ChengduInstituteofBiology,ChineseAcedemyofSciences,Chengdu,SichuanProvince,6 10041)Abstract:Twomethodsaboutmonitoringenvironmentpollutionthroughgeneticabnormalit yoftadpol~,mieronu-cleustestandsinglecellgelelectrophoresis(comet)assay,werereviewed,andtheadvantages andshortcomingsofthesetwomethodswerediscussed.Keywords:tadpole;biomomtoring;micronucleustest;singlecellgelelectrophoresisassay随着工农业的发展,人类对自然环境的破坏越来越严重,自然环境的破坏反过来又引发了一系列生态,社会和经济问题.人们逐渐对环境质量的变化重视起来,出现了基于各种生物标志物的环境检测技术.主要有以蛋白质和DNA为标志物的各种检测方法,又可以根据指示生物分为应用微生物,低等动物,底栖动物等的检测方法.两栖动物蝌蚪皮肤渗透性强,分布广,数量多,易于饲养和观察,在水体环境检测中作为指示生物有很大的优势.因此近年来有关利用蝌蚪来监测水体环境的研究在国内外越来越引起重视.本文着重介绍两种可应用于蝌蚪的快速实用的检测方法——微核技术和单细胞凝胶电泳.1微核技术(micronucleustest,MN或MCNT)1975年,Kligerman等…成功地以理化因素诱发荫鱼细胞染色体畸变以来,以鱼类遗传学研究检测水环境中的污染物受到关注.在此基础上发展起来了应用动物分裂相细胞进行的微核试验技术.如鱼外周血微核试验监测水体中的污染物,小鼠骨髓细胞经口灌流给药检测待测化学物质的遗传毒性[,以及蝾螈和两栖类的微核实验评价环境污染物的遗传毒性L3,4].MN是根据环境污染物能引起DNA损伤,诱发染色体畸变而在细胞核外形成微核的原理,从而检测诱变物质对染色体损伤的一种简便易行的方法.其原理是由于外源物质的干扰,染色体断裂,在细胞分裂过程无着丝点的染色体断片,无法正常进入到子细胞中,在细胞核外可产生微小的核,涂片染色后,计算微核率,检测染色体受伤害程度,进而反映化学物的遗传毒性.根据微核技术的原理检测到微核的发生需要一个基础条件,即必须要有分裂相细胞并且分裂较同步,只有存在分裂相细胞才能根据细胞在分裂的过程中行为产生异常进行检测.除此基本条件外,待测物质的浓度须设计在合理的范围之内,不影响到细胞的分裂能力.耿德贵等_5J用除草剂乙草胺长时间或高浓度处理时均会导致蝌蚪红细胞微核细胞率及核异常细胞率的下降,提出可能是由于长时间处理会引起细胞因适应而增收稿日期:2003—11—04基金项目:中国科学院知识创新工程重要项目:"KSCX2.S,W.102.02"和中国科学院知识创新课题:"K~5'X2一SW-101B"资助SupportedbytheKnowledgeInnovationProjectoftheChineseAcademyofSciences *通讯作者Correspondingauthor(E-mail:************.cn)74I/!t111动物2004年第23卷第1期SichuanJournalofZoologyV o1.23No.12004强修复损伤能力或大量的受损伤死亡,高浓度处理会抑制或终止细胞的分裂.检测结果中,诱发红细胞的微核率高低取决于水体中的致突变物或细胞纺锤体抑制剂活性的强弱,还取决于细胞有丝分裂的旺盛程度和细胞分裂速度.MN根据染毒试验可分为体内试验(invivo)和体外试验(invitro).在体实验是活个体整体染毒之后,取血涂片检测;离体试验是取高分裂活性细胞体外培养,在染色涂片前,加污染物使细胞受毒,再进行检测.在体实验与自然环境中动物受毒方式较一致,且考虑到实际应用,多采用体内染毒试验.离体试验可作为实验室中对外源物的遗传毒性检测的一种方法.有些学者认为把蝌蚪红细胞微核试验作为检测水中污染物是一种比其他动物理想的方法,一方面是由于蝌蚪的红细胞体积较大,经过染色后,在显微镜下细胞质和细胞核的结构极为清晰,易于对微核的观察,另一方面蝌蚪红细胞本身正处于旺盛增殖阶段,对水体中的污染物反应灵敏度高于鱼类【,一1.贺维顺【1等曾开展过鱼类细胞微核试验,但其灵敏度较低,无法检测水体中的低浓度的致癌物和致突变物.两栖动物的蝌蚪是变态前的幼体,处于高度分化发育阶段,对水体中的低浓度毒物反应灵敏度高.两栖类动物的蝌蚪红细胞微核检测法是业已证实的检测水环境中的致突变物或致癌物灵敏度高的方法之一【,m】.陈军建等L8]将青蛙黑斑蛙蝌蚪红细胞微核试验发展成监测水体污染物诱变活性的一种规范化,标准化的生物活体快速检测系统.提出青蛙蝌蚪红细胞分裂旺盛具有低而稳定的微核本底,对污水的诱变活性很敏感,是～种有效的指示生物.2DNA断裂检测——单细胞凝胶电泳技术(sin. glecellgelelectrophoresisassay,SCGE)环境中多种因素包括物理的,化学的以及混合因素如老化,吸烟等,均可引起DNA单链断裂(singlestrand break,SsB),虽然偶尔的SSB不会影响双链DNA分子的连续性,但却会影响DNA分子的遗传行为,近年来多采用单细胞凝胶电泳法检测SSB.该法是20世纪70年代末提出的,由Ryberg和Johanson等…J最先提出单细胞损伤定量,Ostling等-】J应用中性微胶电泳技术使检出灵敏度得到了提高,之后Sin曲¨.]又发现在碱性条件下结果更突出,将此方法进一步完善.由于该技术灵敏度可达1/107个核苷酸,与其他方法相比具有一定的优势,其应用很快受到了重视[14l.单细胞凝胶电泳法(singlecellgelelectrophoresisassay.5~3GE)也叫彗星试验(cometassay),是一种快速,敏感,简便,廉价的检测单个哺乳动物细胞DNA断裂的技术.9cGE在单个细胞水平上检测DNA损伤和修复.其基本原理是:在中性或碱性条件下,包埋在琼脂凝胶中的细胞裂解,DNA解螺旋后进行电泳,如细胞未受损伤,则核DNA断片较少,片段较大,电泳时DNA因其分子质量大而停留在核基质中,经荧光染色后呈圆形的荧光团无拖尾现象;若细胞受损,DNA断片较多,在碱性条件下DNA解螺旋变为单链,电泳时因DNA分子量小可以进入凝胶中,向阳极伸展,荧光显微镜下呈一个亮的头部和尾部,形似彗星,故又称彗星试验.细胞和DNA受损越严重,产生的断片越多并且片段越小,电泳时迁移的DNA量也就越大,迁移距离越长,荧光显微镜下可观察尾长增加,尾都荧光强度增强,通过测定迁移部份的光密度和迁移长度就可定量测定单个细胞的DNA损伤程度.SCGE本身是一种单纯的实验技术,国内对于实际操作上一些小的地方上有许多种改进,使该方法更容易应用.5K3GE操作步骤大体为:先制作一层固着凝胶,将打散的新鲜待测细胞与低熔点琼脂糖凝胶相混,滴加到载玻片上,形成第二层凝胶,盖上盖玻片,置于冰箱内待其凝固后将盖玻片取走,再滴加第三层凝胶.待其凝固后, 在碱性条件下电泳,调节液面使电压维持在25V,265～270mA,3℃,20rain.根据经验,取走盖玻片具有一定的难度,故试着使用bindsilane使盖玻片硅化易于取走.还采用其他方法-J,将凝胶滴在限制的范围之内,如在载玻片上设计凹槽,以回避使用盖玻片.经实验证实结果均较为可信,只是各种改进的操作之间结果可比性较低,需要规范化.但也可以采用其他方法解决,只要在各种试验操作中平衡时间和电泳时间上设计梯度以摸索出最适合于这种操作的条件,设计了合理的阴性对照,结果分析仍然具有可参考性.s0GE能对单个细胞DNA损伤进行研究,应用范围广,目前已用于检测过氧化,紫外线和电离辐射引起的损伤,以及三氯乙烷,丙烯膦胺等化学物及吸烟,老化所致损害的研究L】引.StevenRalph等-J6J以笼养的蝌蚪为材料,应用碱性单细胞凝胶电泳技术建立了环境监测的平台,提供了水环境基因毒性检测的一个较敏感的系统.3讨论目前,有多种环境检测方法,其主要分类方法有两种,根据指示生物和生物标志物进行分类.根据指示生物可以分为利用微生物诱发突变率,原生生物,水虱,藻类,贝类等的生长量进行环境监测,鱼类和两栖动物对水环境进行检测,利用哺乳动物的体内和体外实验进行外源化学物质的遗传毒理学的检测.另外,根据生物标志物可以分为依据行为,生理生化标志物等进行的检测,生化标志物检测方法又可具体细化为以染色体异常,DNA断裂,DNA加合物,蛋白质加合物,DNA和蛋白质交连等为检测对象的检测方法.其中以两栖动物蝌蚪为指示生物,以染色体异常和DNA断裂为生物标志物的微核试验和单细胞凝胶电泳实验,相对于其他生物监测方法具有简便易操作,无需复杂7l5四川动物2004年第23卷第1期SichuanJournalofZoologyV o1.23No.12004 的实验设备等优势,在水体污染检测中拥有很大的优势.以蝌蚪为指示生物在检测杀虫剂,化学物污染和环境辐射等方面已经得出了令人满意的试验效果【】引.以蝌蚪为实验动物做微核测定有其特有的优点:1.蝌蚪数量多,便于观察和实验,费用低.2.蝌蚪红细胞较大,细胞分裂旺盛,对污染物反应灵敏.3.蝌蚪体表薄,完全与水体接触,没有保护性的隔离(如鱼的鳞片,昆虫的壳等)结构,皮肤的通透性好,对环境质量变异敏感.4.蝌蚪体内具有转化前诱变剂或前致癌剂为具有活性成分的微粒体活性系统,这使蝌蚪不仅能用于检测水体中的直接致突变物,而且还能检测水体中的前致突变物_24J.5.蝌蚪微核试验不仅能检测水中单因子致突变效应,而且更适合检测污水中混合污染物的联合致突变效应,具有较高实用价值J.国外以蝌蚪为实验材料进行SCGE试验检测水体污染进行较早,也较规范,已经建立起了比较科学,实用,规范的检测体系.Steven等(1998)运用这种体系检测了美国南部10个水体的污染程度,检测到的不同水体的污染程度具有可比性¨.目前,国内应用蝌蚪括体检测水体污染的工作开展得还不多~23l.由于以蝌蚪为活体指示生物的ScGE技术体系在检测水体污染方面有很好的应用价值, 可以预期其将会受到国内研究者的相应重视.4参考文献【1]KligermanAD,Blo0mSEandHowellWM.Umbralimi: Amodelforthestudyofchromosomeaberrationsinfishes【J].Mu~tbnResearch,1975,31(4):225～234.【2]PrzygodaRT,McKeeRH,AmolzlSOMA,eta1.Assess—mentoftheutilityofthemicronucleustestforpetroleum- derivedmaterials[J].MutationResearch,1999,438:145～153.【3]B6kaertC,RastC,FerrierV,eofinvitro (AmesandMutatoxtests)andinvivo(AmphibianMi—cronucleustest)assaystoasse~thegenotoxicityof leaehatesfromacontaminatedsoil[J].Organic~helTl—istry,1999,30:953--962.14]Zoll-MoreuxCandFerfierV.Thejaylettest(newtmi—cronucleustest)andthemicronucleustsetinxenopus:two invivotestsonamphibiaevaluationofthegenotoxicityof fiveenvironmentalpollutantsandoffiveeffluents[J].WatRes,1999,33(10):2301--2314.[5]耿德贵,刘贤德,温洪宇,等.除草剂乙草胺对蝌蚪红细胞微核及核异常的影响[J].环境与健康杂志, 2000,17(1):36--38.[6]贺维顺,王蕊芳.污水和污水土地处理系统中各种水质对华西蟾蜍蝌蚪红细胞微核率的影响[J].动物学研究,1992,13(3):275279.[7]王蕊芳,贺维顺,吴世芳,等.昆明水源水和自来水76水质致突变性及化学背景值Ⅱ.蝌蚪红细胞微核和CHO细胞染色体畸变及SCE试验[J].动物学研究, 1996,i7(4):469--475.[8]陈军建,夏宜.青蛙蝌蚪微核试验——一种水体诱变剂检测系统的建立[J].水生生物,1993,17(4):298--308.[9]贺维顺,王蕊芳.蝌蚪(B咖6咖andrewsi)血红细胞微核和核异常监测水质污染的研究[J].动物学研究, 1990,11(1):1--6.[10]Andr6]aylet,PierreDeparis,VincentFerrier,eta/.A newmicronucleustestusingpenpheralblooderyth~es ofthenewtrode/eswaltltodetectmutagensinfresh—waterpollution[J].MutatRes,1986,164:245--257. [11]HanawaltPC,FriedmanEC,FoxCF,eta/.DNARe—pairMechanisms[M].NewY ork,AcademicPress,1978: 465--468.[12]OstlingO,JohansonKJ.Micr~lectrophoreticstudyof radiation-inducedDNAdamagesinindividualmammalian eells[J].BiochemBiophysResCommun,1984,123(1): 291--298.[13]SinghNP,McCoyMT,TiceRR,et.Asimpletech—niqueforquantitationoflowlevelsofDNAdarnageinindi—vidualcells[J].ExpCellRes,1988,237(3～4):123～l30.[14]秦椿华,沈建英,黄仕和,等.DNA断裂检测方法一单细胞凝胶电泳法[J].生物化学与生物物理进展, 1995,22(6):517--520.[15]程淑群.单细胞凝胶电泳技术在职业和环境医学生物监测中的应用[J].工业卫生与职业病,2001,27(2):125～128.[16]StevenRalph,MichaelPetras.Cagedamp}fiblantadpoles andinsitugenotoxicitymonitoringofaquaticenviron—mentswiththealkalinesinglecellgeleletrophoresis (comet)assay[J].MutationResearch,1998,413:235--250.[17]张建平,田源,陈道达.单细胞凝胶电泳制胶方法的改进[J].癌变?畸变?突变,1998,10(3):189--190.118]MBriaFernandez,JacquesL'Ha~don,LauryGauthier, eta/.Amphibianmicronucleustest(s):asimpleandreli. ablemethodforevaluatinginvivogenotoxiceffectsof freshwaterpollutantsandradiations[J].InitialA圯疆11en. MutationResearch/EnvironmentMutageneslsandRelat—edSubjects,1993,292(1):83--99.【19]ZofiaRudek,MariaRo~ek.Inductionofmicronueleiin tadpolesofRanatemporariaandXenopus/aevisbythe pyrethroidFastac10EC[J].MutationResearch/Genetic Toxicology,1992,298(1):25～29.(下转第80页)四川动物2004年第23卷第1期100米,在坡度为6--20.的西南向坡上的原始灌丛,高3～4米,盖度25%--49%;灌丛中生长着3--5米高,盖度为O%～24%的青川箭竹.因为大熊猫有季节性迁徙和撵笋的生活习性,目前正是箭竹发笋的季节,所以在这里发现大熊猫的实体应属正常.只可惜我们不能久候,在给郑大爷做了一些保护工作的宣传之后,便离开了.朋友,您一定想见一见野外的大熊猫吧,一定想来咱国宝的家园看一看吧.那么好吧,我们欢迎您,我们邀请您,来吧,到雪宝顶自然保护区来吧,来科学考察,来生态旅游,来看看咱们的大熊猫!(鄢蜀歧四川省平武县自然保护区管理处)(上接第76页)[2O]张朝晖,陈锋,吴端生,等.除草剂乐草隆对红鲫的遗传毒性研究[J].中国实验动物,2002,10(3):185～187.[21]封少龙,罗屿,钟远,等.应用单细胞凝胶电泳技术测定农药对蚯蚓的DNA损伤[J].南京大学(自然科学版),2000,36(5):649--652.[22]余日安,陈学敏.应用单细胞凝胶电泳研究镉对大鼠肝细胞DNA损伤的影响[J].环境与健康杂志,2000,17(5):271--273.[23]钱宁,李达圣,甘世祥.5一氮胞苷对贵州小型猪淋巴细胞DNA损伤及修复的影响[J].中国实验动物,2002,10(4):223--226.[24]贺维顺.一种水质污染生物监测的新方法——蝌蚪肠细胞染色体畸变分析[J].环境科学,1987,7(4):467--471.四川省动物学会第八次会员代表大会暨第九次学术年会将于今年7月在南充召开经理事会讨论,决定四川省动物学会第八次会员代表大会暨第九次学术年会于2004年7月15～18日在四川省南充市西华师范大学召开.为了把会议办好,理事会专门召开了会议,成立会议筹备组,学术组.会议将特邀专家作学术报告,开展学术交流.会议将进行理事会换届工作.理事会希望广大会员和动物学工作者踊跃撰稿参会.理事会还欢迎国内外专家与会交流.这次会议是进入二十一世纪后学会召开的第一次会员代表大会和学术年会,学会秘书处和西华师范大学已经开始进行筹备工作.会议收取注册费每人300元(在读学生减半),食宿会议统一安排,费用自理.学术交流征文内容:区系分类与自然保护,实验动物,动物与驯化,教学,养殖,寄生虫学与媒介控制,科普等.请将征文全文(或摘要)及其软盘交学会秘书处陈跃荚处.征文截止日期:2004年4月30日.学会秘书处地址:成都市人民南路四段9号中国科学院成都生物研究所(610041)联系人:曾晓茂,陈跃荚,李成电话:028—85223703,85241980,85233060传真:028—85222753E-mail:licheng@cib.ac.cFI会议报到地点:南充市西华师范大学珍稀动植物研究所联系人:周材权电话:0817—2314577.2314364,2155985。
环境辐射对生物遗传DNA损伤程度分析
环境辐射对生物遗传DNA损伤程度分析随着科学技术的不断发展，环境辐射对生物的影响越来越引起人们的关注。
环境辐射是指自然界中存在的放射性物质或人类活动产生的放射性物质所释放的电磁波、粒子或波动等对生物体产生的直接或间接的损害作用。
而DNA是生物体遗传信息的载体，其中的损伤会直接影响个体的生长、发育和繁殖等重要生命过程。
因此，分析环境辐射对生物遗传DNA损伤程度的研究显得尤为重要。
首先，环境辐射对生物遗传DNA的损伤是通过不同机制发生的。
其中，最常见的机制包括直接作用和间接作用。
直接作用是指辐射粒子直接撞击DNA分子，导致DNA链断裂和碱基损伤。
而间接作用则是指辐射粒子与细胞内的水分子发生反应，产生自由基等活性物质，进而损伤DNA分子。
这种损伤机制的理解，有助于我们更好地评估环境辐射对生物遗传DNA的影响。
其次，我们可以通过一系列实验方法来分析环境辐射对生物遗传DNA损伤程度的影响。
一种常用的方法是单细胞凝胶电泳（SCGE），也被称为“碱性单细胞凝胶电泳”或“单细胞凝胶电泳”。
这种方法可以测量DNA链断裂、碱基损伤和碱基对活性物质的敏感性。
通过将细胞固定在特殊凝胶中，然后将电场应用于凝胶中，将断裂的DNA碎片从未断裂的DNA片段中分离出来。
然后使用荧光染料或放射性标记来检测和计算DNA片段的数量和长度，从而评估DNA的损伤程度。
另一种常见的方法是核苷酸修复实验。
这可以帮助我们了解环境辐射引起的DNA损伤后的修复能力。
修复过程可以分为不同的通路，如直接修复、间接修复和补丁修复等。
通过将受辐射的细胞分成不同的组，可以比较不同条件下的DNA修复能力，从而评估环境辐射对生物遗传DNA损伤程度的影响。
此外，还可以使用PCR（聚合酶链反应）和ELISA（酶联免疫吸附试验）等分子生物学技术，来检测和分析不同环境辐射对DNA的影响。
PCR可以扩增携带特定突变的DNA片段，从而评估环境辐射对生物遗传DNA引发的突变频率。
SCGE检测人单个核细胞细胞DNA损伤
SCGE检测人单个核细胞细胞DNA损伤
刘国安;司玉春;丁兰;曾家豫
【期刊名称】《西北师范大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2002(038)004
【摘要】用单细胞凝胶电泳法检测了人全血在4℃储存时单个核细胞DNA损伤的情况.结果发现,细胞随储存时间延长基础损伤逐渐增高,储存0,24,48,72h时细胞损伤率分别为8.84%,18.5%,45.2%和54.3%,而细胞对H2O2的敏感性却逐渐降低.以50μmol/L H2O2处理后,其细胞损伤率在0,24,48h分别为63%,61.8%和51.5%.
【总页数】4页(P58-61)
【作者】刘国安;司玉春;丁兰;曾家豫
【作者单位】西北师范大学,生命科学学院,甘肃,兰州,730070;甘肃省人民医院,甘肃,兰州,730000;西北师范大学,生命科学学院,甘肃,兰州,730070;西北师范大学,生命科学学院,甘肃,兰州,730070
【正文语种】中文
【中图分类】Q-331
【相关文献】
1.用SCGE法检测燃煤污染型砷中毒患者血细胞DNA的损伤作用 [J], 张爱华;黄晓欣;李军;蒋宪瑶;杨朝林
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曙光
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碱性单细胞凝胶电泳技术
从表1可以看出:①随着反应温度的升高,反应速率越快。
②剩余铁粉小于011g ,可认为在各温度时铁粉反应完全。
综合考虑,选60℃为铁粉和硫酸的反应温度。
表2 硫酸亚铁铵晶体的质量检查序号反应温度(℃)投料比(FeSO 4∶(NH 4)2SO 4)产率(%)折光率3Fe 2+含量测定(%)Fe 3+限量760 1∶1621211336899812符合规定860 1∶0175571211336889016符合规定 3标准品的折光率为1133688 从表2可以看出:①两个产品的折光率均与标准品相同,说明两产品是硫酸亚铁铵。
②两产品的三价铁离子均符合规定。
3 结论从产率和Fe 2+含量两方面选择最佳工艺,因7号工艺的产率和Fe 2+含量均高于8号工艺,因此选7号为最佳工艺条件,即铁粉和稀硫酸的反应温度为60℃,硫酸亚铁和硫酸铵的投料比(质量比)为1∶1。
参考文献:[1] 袁书玉.无机化学实验[M ].北京:清华大学出版社,1996.124～125.[2] 王夔.化学实验基础[M ].北京:人民卫生出版社,1990.73～75.作者简介: 苗兰兰,女,1969-09生,硕士,.[收稿日期:2002-11-14]文章编号: 1007-6611(2003)02-0168-02碱性单细胞凝胶电泳技术许言午1, 张江虹2, 杨文敏3 (1山西医科大学生物化学与分子生物学教研室, 太原 030001; 2山西医科大学药理学教研室; 3山西医科大学环境卫生学教研室)摘要: 目的 总结碱性单细胞凝胶电泳技术实验方法,探讨其影响因素。
方法 以Singh 等提出的碱性SCGE 为基础,结合实验条件加以改进。
结果 获得了典型的彗星图像,实验效果良好。
结论 碱性SCGE 简便易行,应用前景广泛,但实验中应控制影响因素以确保结果的准确性。
关键词: 彗星试验; DNA 损伤; 实验室技术和方法中图分类号: R329126 文献标识码: A 单细胞凝胶电泳技术(single cell gel electrophoresis.SCGE )又称彗星试验(comet assay ),可用于DNA 单链和双链断裂的探测,其中应用最广泛的是检测DNA 单链断裂的碱性SCGE [1]。
碱性单细胞凝胶电泳技术用于辐射损伤快速剂量估算的时效和量效关系研究
碱性单细胞凝胶电泳技术用于辐射损伤快速剂量估算的时效和量效关系研究蒋亚齐;陈英;刘芬菊;李友【期刊名称】《辐射防护》【年(卷),期】2006(26)6【摘要】应用碱性单细胞凝胶电泳技术(SCGE),采用小鼠整体照射和人外周血离体照射方式,检测受60Co-γ射线照射的外周血细胞DNA损伤修复的时间效应和剂量效应关系,探讨SCGE用于辐射损伤快速剂量估算的可行性。
整体实验结果表明,小鼠外周血细胞DNA损伤程度在照射后即刻最明显,照射后2h DNA损伤已基本修复,照射后24 h与照射前相比已无显著性差异(p>0.05)。
离体实验结果发现,照射后即刻人外周血细胞尾矩TM值随剂量增加而增加,照射组与未照射组之间有非常显著性差异(p<0.01),剂量效应呈现良好的线性关系Y=0.3619+2.1834D(r=0.9946);人外周血细胞尾矩TM照射后6 h与未照射组相比已无显著性差异(p>0.05)。
以上结果表明,碱性单细胞凝胶电泳是一种快速、灵敏检测DNA损伤的有效方法,具有良好的剂量效应关系;但修复较快,可测时间范围有限。
【总页数】5页(P353-357)【关键词】碱性;单细胞凝胶电泳;电离辐射;时间效应;剂量效应【作者】蒋亚齐;陈英;刘芬菊;李友【作者单位】苏州大学放射医学与公共卫生学院;军事医学科学院放射与辐射医学研究所【正文语种】中文【中图分类】X132【相关文献】1.单细胞凝胶电泳技术用于生物体系辐射损伤评价 [J], 姜林;牟婉君;刘国平;许云书;罗顺忠;高清祥2.单细胞凝胶电泳技术用于估算大剂量电离辐射的初步探索 [J], 段志凯;时爱丽;刘建功;王斌生;郭万龙;张淑贤3.外周血网织红细胞和T淋巴细胞亚群用于辐射损伤快速剂量估算的可行性研究[J], 王雷;王治东;胡海亮;张学清;陈茂胜;薛绍礼;陈英4.碱性单细胞凝胶电泳技术用于淋巴细胞辐射生物剂量估算初探 [J], 刘青杰;陆雪;封江彬;陈德清;陈晓穗5.单细胞凝胶电泳检测DNA辐射损伤的剂量-效应关系研究 [J], 刘强;姜恩海;李进;唐卫生;王知权;赵永成;樊飞跃因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
单细胞凝胶电泳检测百草枯对大鳞副泥鳅血细胞DNA的损伤
单细胞凝胶电泳检测百草枯对大鳞副泥鳅血细胞DNA的损伤党炳俊;王君;杜启艳;常重杰【期刊名称】《水利渔业》【年(卷),期】2011(032)005【摘要】以大鳞副泥鳅（Paramisgurnus dabryanus）为受试对象,设置0.302、0.362、0.434、0.521、0.625 mL/L共5个浓度组和1个对照组,通过单细胞凝胶电泳技术（SCGE）,研究除草剂百草枯对大鳞副泥鳅血细胞DNA 6、24、48、96 h所造成的损伤。
结果表明,6、24、48、96 h时处理组与对照组相比,在尾部DNA百分比（Tail DNA）、慧星尾长（Tail length,TL）和Olive尾矩（Olive tail moment,OTM）3项指标上均具有显著差异（P〈0.05）,而且在6、24、48 h时,时间一定时,各项指标随除草剂浓度升高而变大;浓度一定时,各项指标随时间推移而变大,而96 h时与48 h时相比,各项指标则有所下降。
TL和OTM 2项指标在24 h时0.625 mL/L组达到最大,分别为（553.22±106.92）%和（200.73±50.72）%,Tail DNA在48 h时0.625 mL/L组达到最大,为（75.14±10.99）%。
研究结果对于百草枯的合理使用和环境污染监测提供了科学依据,也为其对水生生物的毒性研究提供了资料。
%We studied the DNA damage effect of paraquat at different time （6,24,48,96 h） and different doses （0. 302,0. 362,0. 434,0. 521,0. 625 mL/L and CK） on Paramisgurnus dabryanus. SCGE was applied to test DNA damage. For each comet, Tail DNA, Tail Length, Olive Tail Moment was measured with CASP and the data was analyzed with SPSS 13.0 for windows. The results showed that there was significant difference between groups with 6, 24,48,96 htreatment of paraquat and CK（P 〈0.05） in Tail DNA, Tail Length, Olive Tail Moment. Moreover, at identical time, a dose-dependent increase in Tail DNA, Tail Length, Olive Tail Moment in groups of 6,24,48 h treatment was observed and a time-dependent inerease in Tail DNA,Tail Length, Olive Tail Moment was observed at identical dose in groups of 0. 302,0. 362,0. 434,0. 521 mL/L treatment in general. However, there was a decrease＇ in Tail DNA,Tail Length,Olive Tail Moment at 96 h eompared to 48 h group, at 24 h treatment of 0 625ml/L dose Tail Length,Olive Tail Moment reached their maximum levels at （553.22 ±106.92） % and （200.73 ±50.72）% ; at 48 h treatment of 0. 625 mL/L dose Tail DNA reached its maximum level at （75.14 ± 10.09）%.【总页数】5页(P105-109)【作者】党炳俊;王君;杜启艳;常重杰【作者单位】河南师范大学生命科学学院,新乡453007;河南师范大学生命科学学院,新乡453007;河南师范大学生命科学学院,新乡453007;河南师范大学生命科学学院,新乡453007【正文语种】中文【中图分类】S948【相关文献】1.单细胞凝胶电泳检测非小细胞肺癌患者淋巴细胞DNA损伤 [J], 宋娜娜;黄宏君;吴白平;邓爽;熊志敏;徐克前2.单细胞凝胶电泳技术检测丙烯酰胺亚急性中毒大鼠的单细胞DNA损伤 [J], 杨淑芸;李国良;付正英;张引国;张金波3.单细胞凝胶电泳检测单细胞DNA损伤 [J], 杨建一;彭芸;李莉4.单细胞凝胶电泳法检测单细胞DNA损伤 [J], 陈安5.单细胞凝胶电泳技术检测蜘蛛血细胞DNA损伤研究 [J], 李锐;李生才;杨怀卿;刘佳;罗原因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
单细胞凝胶电泳法检测HBV患者外周血淋巴细胞DNA损伤
单细胞凝胶电泳法检测HBV患者外周血淋巴细胞DNA损伤黄金梅;曾小云;仇小强【期刊名称】《中国临床新医学》【年(卷),期】2010(003)008【摘要】目的探讨乙型肝炎病毒与DNA损伤的关系以及不同感染模式慢性乙型肝炎患者(大三阳和小三阳患者)DNA损伤情况.方法应用单细胞凝胶电泳(SCGE)技术检测对照组和不同感染模式慢性乙型肝炎患者外周血淋巴细胞DNA的损伤情况,采用彗星分析软件对实验结果进行淋巴细胞损伤率、彗星尾长(Tail Extent)、彗星尾DNA百分含量(Tail %DNA)、彗星尾惯量(Tail Inertia)、Olive尾距(Olive Tail Moment)等指标进行分析.结果经SCGE技术后得HBV感染与DNA损伤断裂关系有统计学意义(P<0.05);大小三阳组间DNA损伤断裂有统计学差异(P<0.05). 小三阳组经SCGE技术后所得彗星图像可见有少量彗星尾.大三阳组经SCGE技术后所得彗星图像可见有明显彗星尾.慢性乙型肝炎组外周血淋巴细胞DNA损伤与对照组比较彗星尾长、尾惯量在统计学上有显著性差异(P<0.05);不同感染模式的乙型肝炎外周血淋巴细胞DNA损伤比较,尾长、尾DNA百分含量和尾惯量在统计学上有统计学差异(P<0.05).结论 HBV感染可能造成外周血淋巴细胞DNA损伤,且不同感染模式的损伤情况不同.【总页数】4页(P697-700)【作者】黄金梅;曾小云;仇小强【作者单位】530021,南宁,广西医科大学公共卫生学院流行病学与卫生统计学教研室;530021,南宁,广西医科大学公共卫生学院流行病学与卫生统计学教研室;541001,广西,桂林医学院【正文语种】中文【中图分类】R512.6【相关文献】1.单细胞凝胶电泳检测吸烟者外周血淋巴细胞DNA的损伤 [J], 姚洪菊;卜黎明2.单细胞凝胶电泳技术检测慢性乙型肝炎患者外周血淋巴细胞DNA的损伤 [J], 龚晓兵;唐永煌;张立伐;黄耀熊;屠美;梁旭竟3.单细胞凝胶电泳法检测单细胞DNA损伤 [J], 陈安4.应用单细胞凝胶电泳技术检测辐射致外周血淋巴细胞DNA损伤 [J], 洪承皎;王静;童建5.单细胞凝胶电泳法检测焦炉作业工人淋巴细胞DNA损伤 [J], 高玉梅;韩永霞;康美玉;王菊香;杜秋香因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
硫酸铍对小鼠体外脾淋巴细胞DNA损伤的剂量效应
硫酸铍对小鼠体外脾淋巴细胞DNA损伤的剂量效应
骆蓉;刘志宏
【期刊名称】《第四军医大学学报》
【年(卷),期】2007(28)9
【摘要】目的:观察不同剂量硫酸铍(BeSO4)在不同时相处理后引发小鼠体外脾淋巴细胞的DNA链断裂损伤的剂量效应. 方法:采用单细胞凝胶电泳法(SCGE)分别测定BALB/c小鼠脾淋巴细胞体外染毒0.2, 2, 20, 100和200 μmol/L 1 h和2 h后DNA链断裂损伤情况. 结果:在不同剂量硫酸铍染毒1 h后,脾淋巴细胞出现DNA 链断裂损伤的测定指标在各剂量组明显高于对照;染毒1 h 和2 h后,细胞均出现明显的DNA链断裂损伤,但其相同剂量组之间差异无显著性. 结论:硫酸铍可诱发小鼠体外脾淋巴细胞的DNA链断裂损伤.
【总页数】3页(P809-811)
【作者】骆蓉;刘志宏
【作者单位】宁夏医学院公共卫生学院劳动卫生学教研室,宁夏,银川,750004;宁夏医学院公共卫生学院劳动卫生学教研室,宁夏,银川,750004
【正文语种】中文
【中图分类】R114
【相关文献】
1.镉金属硫蛋白对小鼠脾淋巴细胞DNA链损伤和修复的体外实验研究① [J], 林忠宁;量胜璋;蔡颖;量书芸;余贵英;任铁玲
2.六味地黄生物制剂对衰老小鼠脾淋巴细胞DNA损伤的保护作用 [J], 李天河;丘婷;杨霞;翁志平;汤佩莲;赵越
3.仙草提取物对小鼠脾淋巴细胞DNA氧化损伤保护作用的研究 [J], 杨敏
4.UVB照射后小鼠脾淋巴细胞DNA损伤程度的检测 [J], 赵海滨;张楠;刘洁;张乐;时永香
5.补肾增效液对^(60)Coγ射线小鼠脾淋巴细胞DNA损伤的影响 [J], 冯全生;刘渊;周毅;刘继林;黄国钧;金沈锐
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用SCGE分析甲氨蝶呤对小鼠体内多个组织器官DNA损伤作用
用SCGE分析甲氨蝶呤对小鼠体内多个组织器官DNA损伤作用杨建一;彭芸;李莉;杜圣家;单联喆;张新旺;王文娟【期刊名称】《癌变·畸变·突变》【年(卷),期】2005(017)005【摘要】背景与目的:为进一步了解甲氨蝶呤(Methotrexate,MTX)的作用机制,探测其对不同组织器官作用的敏感性.材料与方法:用单细胞凝胶电泳技术(Single cell gel electrophoresis assay,SCGE)检测小鼠腹腔注射 MTX染毒 1、3、6、12、24 h后对肝、脾、骨髓、胸腺、肾、睾丸、胃和外周血淋巴细胞的 DNA损伤作用及其与 MTX剂量间的关系.结果:腹腔注射 1.25～5 mg/kg MTX可诱发小鼠脾细胞、骨髓细胞、胸腺细胞和外周血淋巴细胞的 DNA单链断裂;核 DNA损伤程度与用药剂量呈正相关.结论:MTX可致小鼠体内多脏器细胞的 DNA单链断裂,不同脏器细胞对 MTX的易感性不同,脾、骨髓、胸腺、外周血淋巴细胞可考虑为 MTX的遗传毒性靶细胞.【总页数】4页(P298-301)【作者】杨建一;彭芸;李莉;杜圣家;单联喆;张新旺;王文娟【作者单位】山西医科大学基础医学院,山西,太原,030001;山西医科大学基础医学院,山西,太原,030001;山西医科大学基础医学院,山西,太原,030001;山西医科大学基础医学院,山西,太原,030001;山西医科大学基础医学院,山西,太原,030001;山西医科大学基础医学院,山西,太原,030001;山西医科大学基础医学院,山西,太原,030001【正文语种】中文【中图分类】Q319.3【相关文献】1.甲氨蝶呤对小鼠4种组织器官细胞DNA损伤作用 [J], 彭芸;李莉;杨建一;单联喆;张新旺;王文娟2.DEHP对小鼠脑细胞DNA的影响及组织器官氧化损伤 [J], 柯翔鸿;杨旭;王黎明;李艳;鲍利峰;娄小华;杨光涛;吴凯;袁均林;丁书茂3.采用SCGE和SCE分析法研究姬松茸菌体多糖(Ab-Mp)对DNA损伤的抑制作用[J], 孙亦阳;杨兆芬;谢继锋;沈业寿4.甲醛对小鼠离体和体内骨髓细胞DNA的损伤作用 [J], 李嫱;董杰影5.间二硝基苯对小鼠睾丸生殖细胞DNA损伤作用的SCGE研究 [J], 徐镜波;杨丽;赵立群;孙志伟;石龙因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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刀 片 将 平 铺 薄 厚 均 匀 的 胶 片 修 成 ２ ５ｃ ． ｍ× ２５ｃ 的 正 方 形 ， ． ｍ
即 第 １层 胶 。 处 理 后 细 胞 悬 液 ｌ Ｌ， ３ 与 ８ Ｌ用 取 Ｏ 在 ７ Ｃ下 Ｏ
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的 鸡 脾 脏 淋 巴 细 胞 ＤＮ 的 损 伤 效 应 。 结 果 表 明 ， 浓度 在 Ｏ ３ ｍｏ／ 范 围 内 ， 着 镉 浓 度 的 增 加 ， 鸡 脾 脏 淋 巴 Ａ 镉 ～ ０￣ ｌＬ 随 对
细 胞 ＤＮＡ 的 损 伤 作 用 逐 渐 增 强 ， 呈现 显著 的剂 量 效 应 （ 一 ０ ９ ３ Ｐ一 ０ ０４ 。 果提 示 ， 致 鸡 脾 脏 淋 巴 细胞 ＤＮ ｒ ．８， ．０ ） 结 镉 Ａ 损伤是镉对禽类免疫毒性的重要机制之一。 关 键 词 ： ； 脾 脏 淋 巴细 胞 ； 细胞 凝 胶 电泳 ； ＮＡ 损 伤 镉 鸡 单 Ｄ
黑龙江 哈尔滨 １００） ５ ０ １
摘 要 ： 用碱 性 单 细 胞 凝 胶 电 泳技 术 （ｉｇｅｃｌｇ ｌ ｌ ｔｏ ｈ ｒｓ ， Ｃ ） 测 了 Ｏ Ｏ／ ｌ ． ２ 体 外培 养 应 ｓ ｌ ｅｌ ｅ ｅ ｃｒｐ ｏｅｉ Ｓ ＧＥ 检 ｎ ｅ ｓ ～３ ￣ ／ Ｃ ＣＩ对 ｍｏ Ｌ ｄ
Ｃ ， ０ ｍｍｏ／ ｉ， ＮａＳ ｒｏ ｉ ａｅ ｐ ０ 用 前 加 入 １ ｌ １ ｌＬ Ｔｒ １ ｓ ａ ｃ ｓ ｎ ｔ ， Ｈ１ ， — Ｔ ｉ ｎ Ｘ １ ０和 １ Ｄ ０） 避 光 裂 解 ３ ０ ｈ ｒ ｏ 一０ ｔ Ｏ ＭＳ ， ． 。 １３ ３ 解 旋 ．． 从 裂 解 液 中 取 出 凝 胶 载 玻 片 ， 滤 纸 小 心 吸干 用
作 用 ， 试 验 根 据 国 内外 文 献 报 道 ， 合 本 室 的条 件 ， 用 碱 本 结 应
Ｏｌ ｅ等 ［ 建 立 了 检 测 ＤＮＡ 双 链 断 裂 的 中性 Ｓ Ｇ Ｓｎ ｈ ｉ ｖ ２ Ｃ Ｅ， ｉｇ 等 ［ 建立 了测 定 Ｄ ３ ＮＡ 单 链 断 裂 的 碱 性 Ｓ Ｇ 其 中应 用 最 广 Ｃ Ｅ， 泛 的 是 碱 性 Ｓ ＧＥ。 是 一 种 广 泛 存 在 的 有 毒 金 属 污 染 物 ， Ｃ 镉 能 够 引起动物体 内免疫细 胞 Ｄ ＮＡ 损 伤 及 免 疫 功 能 的 改 变 ， 其 免疫 毒性 作 用 已 引起 人 们 越 来 越 多 的 关 注 ， 成 为 免 疫 毒理 并 学领域研究的热点之一 。 目前 ， 分 子 水 平 上 研 究镉 对 禽 类 免 从 疫 毒 性 的 报 道 很 少 ， 了深 入 研 究 镉 对 禽 类 免 疫 系 统 的 毒 性 为
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中 国 兽 医学 报
２０ 年 ５ 第 ２ 卷 弟 ３ ０６ 月 ６ 期 Ｃ ｉ ＪＶ ｔ ｃ ｈｎ ｅ Ｓｉ Ｍａ ０６ ｏ．６ ｏ ３ ｙ２０ Ｖ １ Ｎ ． ２
３７ ０
应 用 碱 性 单 细胞 凝胶 电泳 技 术 （ＣＧＥ） 测镉 致 鸡脾 淋 巴细 胞 ＤＮＡ 的损 伤 效 应 Ｓ 检
上 面 残 留 的裂 解 液 ， 于 水 平 电 泳 槽 中 ， 预 冷 的 电 泳 液 （ 置 将 １ ｍｍｏ ／ ａＥ Ａ， ０ ｌＬ Ｎ ２ ＤＴ ３ ０ ｍｍｏ／ ａ ｌＬ Ｎ ＯＨ， ｉ ｌ ） 慢 倒 入 槽 ｐ ３缓 ｌ 中 ， 没 过 胶 面 ０ ２ ０ ３ ｍ， 光 放 置 ２ ｉ 。 约 ． ～ ． ４Ｃ避 ｃ ０ｒ ｎ ａ
中圈 分 类 号 ： ８ ９ ８ Ｑ７ Ｓ ５． ； ８ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ０ ５４ ４ （ ０ ６ ０ — ３ ７０ ． １０ —５ ５ ２ ０ ）３０ ０ －３
单 细 胞 凝 胶 电 泳 技 术 （ｉｇｅｃｌ ｇ ｌ ｌ ｔ ｐ ｏｅｉ， ｓ ｌ ｅｌ ｅ ｅｅ ｒ ｈ ｒｓ ｎ ｃｏ ｓ
Ｐ Ｓ配 制 的 ０ ８ Ｌ Ｂ ． ＭＰ混 匀 后 加 到 第 １ 胶 上 ， 即 盖 上 盖 层 立 玻 片 ， 免 有 气 泡 产 生 ， 温 下 固 化 ８ １ ｎ 即 第 ２ 胶 。 避 室 ～ ０ｍｉ， 层
ห้องสมุดไป่ตู้
发展 起 来 的一 种 实 验 技 术 。它 能 够 灵 敏 地 检 测 单 个 细 胞 水 平 的 ＤＮＡ 链 断 裂 ， 有 快 速 、 便 、 价 等 特 点 ， 内 外 不 少 学 具 简 廉 国 者 已 将 其 用 于 研 究 环 境 理 化 因 素 的 遗 传 毒 性 ， 讨 ＤＮ 的 探 Ａ 损 伤 与修 复 机 理 以 及 生 物监 测 等 。Ｃ Ｓ ＧＥ起 源 于 １ ７ ９ ８年 Ｒｙ — ｄ
李金龙 。熊永 忠。徐世 文卜， ， ， 李 术 刘丽玲。 （． ， １东北农业大学 动物医学院， 黑龙江 哈尔滨 １０３ ￣ ５００
２ ．中 国农 业 科 学 院 哈 尔 滨 兽 医研 究 所 农 业 部 动 物 流 感 重 点 开 放 实 验 室 及 兽 医 生 物 技 术 国家 重 点 实 验 室 ，