遗传毒性及其评价课件
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四、DNA损伤
DNA损伤(DNA damage),是指在遗传毒 物作用下,DNA结构和功能发生改变, 阻碍了DNA的复制与转录或复制与转录 产物发生改变。 具体指DNA分子一级结构的任何异常改 变,包括脱氧核糖、磷酸和碱基的损伤; DNA分子二级结构、三级结构及其构象 的异常改变
DNA损伤的常见类型
第二节
遗传毒性的后果
一、体细胞突变的后果
二、生殖细胞突变的后果
体细胞突变的后果
体细胞突变与致癌 体细胞突变是细胞癌变的重要基础
1.
2.
3.
许多肿瘤细胞中可同时观察到癌基因和抑 癌基因的突变并存在有缺失、易位、倒位 等染色体畸变 化学物质的诱变作用与其致癌作用存在着 较高的相关性 在DNA损伤修复缺陷的人群,癌症也明显 高发 (着色性干皮病人皮肤癌高发)
体细胞突变的后果
体细胞突变与动脉粥样硬化症 间接证据:
人和动物斑块的DNA转染NIH3T3细胞后, 将之植入裸鼠可产生肿瘤 某些已知致突变物显示致动脉粥样硬化和致 癌效应。如:氯乙烯、砷、多环芳烃、吸烟
体细胞突变的后果
体细胞突变与衰老
细胞在传代过程中,细胞遗传学异常率逐渐增高, 而有丝分裂率逐渐下降。不少突变改变随年龄增长 而积累,呈线形或指数曲线上升 同时重要的生物功能如遗传信息的转录与翻译速度 以及RNA和蛋白质的更新速度也随年龄增长而下降 突变的累积可能导致细胞死亡、细胞转化和细胞衰 老,从而构成生物体衰老各种表现的基础
颠换(transversion):嘌呤到嘧啶或嘧啶到嘌呤的变化。
2.移码突变或移码框突变(frame shift
mutation)
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可编辑课件
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(三)错配修复(mismatch repair,MMR) (四)链断裂的修复 (五)交联修复 (六)跨损伤的DNA合成
诱变性(mutagenicity) 致突变性
化学物质
遗传毒物(genotoxicant) 诱变剂(mutagen) 致突变物
遗传物质
突变
(mutation)
过程-致突变(mutagenesis)
直接致突变物—无需代谢活化
(direct-acting mutagen)
间接致突变物—需代谢活化
(indirect-acting mutagen)
按发生方式
频率 进程 后果
突变
自发突变 低
(spontaneous mutation)
诱发突变 高
渐进 有益 突然 有害?
(induced mutation)
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7
第二节 遗传毒性的类型
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8
从遗传学角度分类
基因突变(gene mutation) 染色体结构畸变(structural chromosome aberration) 染色体数目畸变(numerical chromosome aberration)
损伤修复机制损伤修复机制repairmechanismsrepairmechanisms损伤耐受机制损伤耐受机制tolerancemechanismstolerancemechanisms遗传毒性的机制遗传毒性的机制精选课件37一一损伤的逆转损伤的逆转直接修复直接修复损伤修复机制损伤修复机制repairmechanismsrepairmechanisms碱基切除修复碱基切除修复baseexcisionrepairberbaseexcisionrepairber二二切除修复切除修复切除和替换损伤的dna碱基受损碱基移除由dna糖基化酶启动由多个酶共同完成主要针对dna单链断裂小的碱基改变及氧化性损伤精选课件38核苷酸切除修复核苷酸切除修复nucleotideexcisionrepairnernucleotideexcisionrepairner最常见是体内识别dna损伤最多的修复通路在dna内切酶外切酶dna聚合酶dna连接酶等共同作用下将dna受损部位切除并以另一条完整的dna链为模板再填补切去的部分精选课件39精选课件40四链断裂的修复链断裂的修复五交联修复交联修复六六跨损伤的跨损伤的dnadna合成合成三错配修复错配修复mismatchmismatchrepairmmrrepairmmr精选课件41损伤耐受机制损伤耐受机制tolerancemechanismstolerancemechanisms未清除dna损伤但可允许细胞存活一重组修复一重组修复复制后修复二sossos修复修复在大肠杆菌阻止dna复制的损伤等可诱发sos修复系统即诱导细胞产生特殊的dna聚合酶以不严格的碱基配对使复制通过损伤部位通过sos修复细胞得以存活但常导入错误的碱基故为易错修复精选课件42常见的dna损伤及其修复机制dna损伤因素dna损伤类型修复机制x射线氧自由基自发脱碱基单链断裂无碱基位点氧化性碱基碱基切除修复紫外线多环芳烃嘧啶二聚体大分子dna加合物核苷酸切除修复抗癌药丝裂霉素双链断裂链间交联双链断裂修复同源重组修复和末端连接复制错误碱基错配碱基缺失碱基插入错配修复精选课件43错配修复切除修复直接修复双链损伤双链损伤单链损伤单链损伤单个核苷片添加转录偶联性ner多个核苷片合成全基因组ner碱基切除修复核苷酸切除修复非同源性末端连接同源重组dnadna修复修复精选课件44对对dnadna合成和修复有关的酶系统的作用合成和修复有关的
遗传毒性试验
02
在未来研究中,我们建议扩大样本量,开展更全面的安全性评估,包括对受试 物进行长期跟踪观察和检测。
03
同时,可以结合其他实验方法和技术,如分子生物学技术、基因组学等,深入 研究受试物对生物体遗传物质的作用机制和潜在风险。
致谢与参考文献
其次感谢实验室提供的实验设备 和场地。
参考文献
首先感谢实验室的老师和同学们 在实验过程中的悉心指导和帮助 。
界限值设定
根据试验目的和背景,设定具体的界限值,如最大耐受剂量(MTD)
、最小可见效应浓度(LOEC)等,以判断受试物是否产生毒性作用
。
结果呈现与报告
图表展示
利用图表直观展示试验结果,如剂量-反应曲线、生存曲 线、细胞形态学变化等。
文字描述
用准确、简洁的语言描述试验结果,包括受试物名称、 试验目的、试验方法、数据分析方法、结果解读与判断 等。
样品保存
为保证样品的稳定性和可追溯性,应建立样品的保存制度,包括保存条件、保存 时理
为满足试验要求,需对收集的样品进行预处理,如干燥、粉 碎、过滤等。
样品制备
根据试验方案要求,将预处理后的样品进行制备,如混合、 溶解、稀释等。
样品检测与质量控制
样品检测
采用可靠的检测方法对样品进行定量和定性分析,以确定样品的质量和纯度 。
最后感谢受试物提供方的大力支 持。
[请在此处插入参考文献]
THANKS
谢谢您的观看
《遗传毒性试验》
xx年xx月xx日
contents
目录
• 遗传毒性试验概述 • 试验样品准备与处理 • 试验结果分析与解读 • 试验结论与建议
01
遗传毒性试验概述
定义与目的
遗传毒性及其评价(ppt文档)
外源化学物的遗传毒性及其评价第二军医大学毒理学教研室张天宝基本概念遗传毒理学(genetic toxicology)研究环境因素对机体遗传物质和遗传过程的作用, 阐明遗传毒性对机体健康的后果及其作用机制, 为防止环境因素对遗传物质的损伤、增加生物的遗传负荷,保护生态平衡和人体健康提供科学依据的一门毒理学分支学科。
遗传负荷(genetic load):一个群体由于有害等位基因存在而使适应度下降的现象。
以人群中平均每个个体携带的有害基因的数量来表示。
种瓜得瓜,种豆得豆遗传—生物子代与亲代之间的相似性世界上没有两片完全相同的树叶变异(Variation )—物种在个体间或各代间性状存在差异1901年发表突变学说《 Die Mutations theorie》,报告X线能改变生殖细胞的遗传物质, 首次提出突变 (Mutation) 这一术语,并提出生物的进化是因突变产生的理论。
Mutation mutare(to change)荷兰植物生理学家和遗传学家窦佛里斯(de Vries,Hugo 1848—1935)托马斯·亨特·摩尔根(Thomas Hunt Morgan 1866~1945)1909年发现自发突变(在红眼果蝇中发现了白眼果蝇),并把400多种突变基因定位在染色体上被誉为“遗传学之父”1927年,遗传学家缪勒(Müller)发现离子辐射可以造成果蝇的“基因”突变,并且确定了这些突变发生在染色体上,可以遗传给后代。
因此,通常将缪勒的发现作为是突变研究起始的标志H. J. Muller夏洛特 奥尔巴契(Charlotte Auerbach)(1899 –1994)In 1941 University of Edinburgh geneticist Charlotte Auerbach and her pharmacologist colleague John Michael Robson discovered chemical mutagenesis .Auerbach findings, provided strong evidence that highly toxic chemicals were capable of changing the genetic structure of living organisms.突变研究简史年份事件作者1904 1927 1943 19511966 1969 发现X射线可以改变生殖细胞的遗传物质用X射线照射发现可以引起基因突变发现芥子气可诱发基因和染色体畸变用X射线可诱发小鼠突变化学物可诱发小鼠突变成立国际环境诱变剂学会de VriesMullerAverbach &RobsonRussedGuttanach。
药物特殊毒性评价ppt课件
load)
突变后果
体细胞突变的后果
体细胞突变的后果中令人最关心的是致癌问题 其次是致畸 体细胞的突变可能与动脉硬化有关 体细胞突变是老化的起因
二、染色体畸变 在诱变因素的作用下,染色体从
长轴上断下一个片段
2.染色体结构的畸变 断裂是造成染色体结构变 染色体的断片未与断裂端连接 化的根本原因,根据断片不同的重接方式,形 结果:失去一个片段及所携带的遗 成以下四种畸变: 传密码 (1)缺失 断片与同源染色体连接 结果:使部分遗传密码重复出现 (2)重复 断片作180°倒转后,再接到断端 (3)倒位 结果:所携带的遗传密码紊乱 两条非同源染色体同时断裂,两个 (4)易位
毒理学
一般毒性评价 特殊毒性评价 遗传毒性 致癌性 生殖毒性 依赖性
急性毒性
长期毒性
局部毒性
目 了解毒性反应剂量、时间、强度、症状、靶器官及可逆性等, 的 为临床方案提供参考、预测出现的毒性反应,制订临床防护
措施、保证受试者用药安全
先天愚型海豹肢畸形 第1节 药物致遗传损伤的类型
突变(mutation)指生物体遗传物质发生急剧的遗 传学变化,导致可遗传的表型变异,其表型变异为不 可逆的,这种现象称为突变作用。
突变后果
生殖细胞突变的后果 致死性的 非致死性的-----遗传病(显性或隐性) 在遗传疾病增多的同时,突变的基因(及染色体) 损伤将造成下一代的基因库的遗传负荷
可遗传的突变都是坏事?
第4节 药物遗传毒性评价
第十二章遗传毒性监测方法及其评价
P402二章遗传毒性检测方法及其评价第一节遗传毒理学测试的常规分类过去的二十多年里,对各种环境因子遗传毒性效应的生物检测在毒理学研究中已占有十分重要的地位,它们在环境污染监测及环境保护中发挥了积极的作用。
大量的遗传学分析方法被用于识别生殖细胞诱变剂、体细胞诱变剂、潜在的致癌剂,以及与人类健康相关的各种各样的遗传改变,所涉及的方法已经超过200种。
根据遗传毒性效应检测方法所涉及的终端指标范围,可以把它们划分为三大类。
第一类检测基因突变;第二类检测染色体畸变,包括染色体结构和/或数目的异常改变;第三类测定DNA损伤的标志、如DNA损伤修复的激发、DNA加合物的形成、姐妹染色单体交换、体细胞重组及DNA链断裂等。
表12 -1列举了检测这三类遗传毒性效应的主要方法。
P403P404续表12 -1本章将讨论上述四类测试方法的基本内容和主要的一些测试方法的利弊。
第二节基因突变测试概述基因突变的检测主要有正向和反向二类。
正向突变改变野生型基因,使得有关基因失活而表现出可检测的表型变异。
相反,回复突变是通过突变使原突变子中失活的基因功能恢复,从而表现野生型表型。
一、微生物突变分析由于微生物分析具有突变检测速度快、费用低、突变检出相对容易等方面的优势,相关方法在遗传毒性物质的初步筛查中占有很重要的地位。
1.沙门氏菌一组氨酸回复突变分析(Salmonella -histidine reversion mutation) 用微生物检测突变的常用方法是在具有特定营养缺陷的菌株中选择回复个体。
沙门氏杆菌组氨酸操纵子含有一系列结构基因如hisF、H、B、G、D、G、0。
Ames及其同事所建立的沙门氏菌一组氨酸回复突变分析法,在一系列组氨酸依赖型菌株中检测发生了回复突变而不再需要外源组氨酸的回复突变子。
实验利用若干不同基因型的菌株,每个菌株具有其独特的回复突变“热点”序列,可以由不同类型的碱基置换和移码诱变剂诱发P405回复突变。
药物毒理学:药物遗传毒性
1
药物
ADME
体内的靶部位
一般药理 (安全性药理)
局部毒性
一般毒性
特殊毒性 (三致)
全身毒性 免疫毒性
致致 致
单重 次复 给给
突畸 癌 变性 性 性
药药
毒毒
性性
2
遗传毒理学(Genetic toxicology)
❖基本概念 ❖意义与后果 ❖可能的机制 ❖遗传毒性的评价 ❖进展
(triradical, quadriradical)
11
12
13
14
二、遗传改变的后果
❖后果:外源物的遗传毒性
增加人类基因库的遗传负荷 引发肿瘤、出生缺陷等Biblioteka 15遗传与变异突变
图16-1 体细胞与生殖细胞突变的可能后果
16
三、可能的作用机制
17
染色体畸变、微小损害
图16-2 突变类型
18
图16-4
26
啮齿动物微核试验
27
4、用于检测DNA损伤的单细胞凝胶电泳试验
(single-cell gel electrophoresis, SCGE或Comet)
Non-Genotoxic substance
(7)双着丝点染色体 (dicentric chromosome) (8)倒位(inversion) (9)异位(translocation) (10)插入和重复
(acentric ring) (6)环状染色体
(insersion and duplication) (11)辐射体
(ring chromosome)
10
B.结构畸变(structural aberration)
药物的遗传毒性及评价
章节目标
2.熟悉
药物引起遗传毒性 的原理、机制
1.掌握
药物遗传毒性的基本 概念、类型
3.了解
遗传毒性的评价与 方法
一、药物致遗传物质损伤的类型突变 大突变
染色体畸变 染色体数目畸变 染色体结构畸变
一、药物致遗传物质损伤的类型
三、药物致遗传损伤的评价及检测方法
(二)染色体畸变检测方法
微核试验 微核可出现在多种细胞中,但在有核细胞中较难与正常核的分叶 及核突出物相区别。由于红细胞在成熟之前最后一次分裂后数小 时可将主核排出,而保留微核于PCE细胞中,通常计数PCE细胞 中的微核,以筛查受试药物是否具有突变性
三、药物致遗传损伤的评价及检测方法
一、药物致遗传物质损伤的类型
(一) 突变的基本概念
染色体畸变 染色体数目畸变 染色体偏离正常数目称为染色体数目畸变,又 分整倍体和非整体改变 染色体结构畸变 由于染色体或染色单体断裂,造成染色体或染 色单体缺失,或引起各种重排,从而出现染色体结构异常的称为 染色体畸变或染色体结构畸变
一、药物致遗传物质损伤的类型
三、药物致遗传损伤的评价及检测方法
(一)基因突变的检测方法
哺乳动物培养细胞基因突变实验 HGPRT和TK可分别使6-硫代鸟嘌呤转移上磷酸核糖,是5-溴脱 氧尿嘧啶核苷磷酰化,它们的代谢产物可渗入DNA引起细胞死亡 。正常细胞在含有这些碱基类似物的培养基中不能生长,在致突 变物作用下,此两个位点发生突变的细胞对这些碱基类似物具有 抗药性,能继续分裂并形成集落,基于突变集落数,计算突变频 率,评价药物的致突变性
烷化剂的致突变作用 烷化剂是指能提供甲基或乙级等烷基与DNA和蛋白质的共价结 合物质,对DNA和蛋白质都有强烈的烷化作用。
《遗传毒性及机制》课件
风险控制措施
物质的安全标准 和限值,限制其在食品、饮用
水等领域的含量。
加强监管
加强对遗传毒性物质的监测和 监管,确保其安全使用和管理
。
替代品研发
鼓励和支持科研机构和企业研 发低风险或无风险的替代品, 减少对遗传毒性物质的依赖。
提高公众意识
加强公众对遗传毒性物质的认 识和防范意识,倡导健康的生
染色体畸变检测的方法包括荧光原位杂交、染色体显带技术、比较基因 组杂交等,这些方法能够检测出染色体的畸变,并对其发生机制进行深 入研究。
微核检测
微核检测是评估遗传毒性物质对细胞分裂和染色体分离影响的重要手段。
微核是由于细胞分裂过程中染色体畸变或异常分离形成的微小细胞器,其数目和形 态可以反映细胞分裂和染色体分离的异常情况。
基因突变检测主要通过分析生物体基 因序列的变化,包括碱基对的替换、 插入和缺失等,以评估遗传毒性物质 对基因的损伤程度。
染色体畸变检测
染色体畸变检测是评估遗传毒性物质对生物体染色体结构影响的重要手 段。
染色体畸变检测主要通过分析染色体数目的变化和结构异常,如染色体 断裂、易位、重复等,以评估遗传毒性物质对染色体结构的损伤程度。
微核检测的方法包括流式细胞术、荧光显微镜观察等,这些方法能够快速、准确地 检测出微核的数量和形态,并对其发生机制进行深入研究。
遗传毒性物质的风
04
险评估与控制
风险评估方法
定量风险评估
01
通过数学模型和统计学方法,对遗传毒性物质的风险进行量化
和预测。
定性风险评估
02
基于专家判断和经验,对遗传毒性物质的风险进行评估和分类
DNA交联
某些化学物质能够使两个或多个DNA 碱基之间形成共价键,导致DNA复制 受阻或转录异常,引起基因表达异常 或细胞死亡。
遗传毒性及其评价
外源化学物的遗传毒性及其评价第二军医大学毒理学教研室张天宝基本概念遗传毒理学(genetic toxicology)研究环境因素对机体遗传物质和遗传过程的作用, 阐明遗传毒性对机体健康的后果及其作用机制, 为防止环境因素对遗传物质的损伤、增加生物的遗传负荷,保护生态平衡和人体健康提供科学依据的一门毒理学分支学科。
遗传负荷(genetic load):一个群体由于有害等位基因存在而使适应度下降的现象。
以人群中平均每个个体携带的有害基因的数量来表示。
种瓜得瓜,种豆得豆遗传—生物子代与亲代之间的相似性世界上没有两片完全相同的树叶变异(Variation )—物种在个体间或各代间性状存在差异1901年发表突变学说《Die Mutations theorie》,报告X线能改变生殖细胞的遗传物质, 首次提出突变(Mutation) 这一术语,并提出生物的进化是因突变产生的理论。
Mutation mutare(to change)荷兰植物生理学家和遗传学家窦佛里斯(de Vries,Hugo 1848—1935)托马斯·亨特·摩尔根(Thomas Hunt Morgan 1866~1945)1909年发现自发突变(在红眼果蝇中发现了白眼果蝇),并把400多种突变基因定位在染色体上被誉为“遗传学之父”1927年,遗传学家缪勒(Müller)发现离子辐射可以造成果蝇的“基因”突变,并且确定了这些突变发生在染色体上,可以遗传给后代。
因此,通常将缪勒的发现作为是突变研究起始的标志H. J. Muller夏洛特奥尔巴契(Charlotte Auerbach)(1899–1994)In 1941 University of Edinburgh geneticist Charlotte Auerbach and her pharmacologist colleague John Michael Robson discovered chemical mutagenesis.Auerbach findings, provided strong evidence that highly toxic chemicals were capable of changing the genetic structure of living organisms.突变研究简史年份事件作者1904 1927 1943 19511966 1969发现X射线可以改变生殖细胞的遗传物质用X射线照射发现可以引起基因突变发现芥子气可诱发基因和染色体畸变用X射线可诱发小鼠突变化学物可诱发小鼠突变成立国际环境诱变剂学会de VriesMullerAverbach&RobsonRussedGuttanach?突变(Mutation)变异(Variation )=突变(Mutation)—遗传物质可遗传的变异(基因、染色体)突变是一种遗传状态,是可以通过复制而遗传的DNA结构的永久性改变。
遗传毒理学 ppt课件
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二、遗传毒性形成机制
1. DNA损伤机制 2. 遗传损伤与DNA修复 3 不以DNA为靶的遗传毒性机制
ppt课件
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5、插入(insertion)和重复(duplication)
6、易位(translocation)
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染色体结构畸变类型
着丝粒融合(centic fusion),又称罗伯 逊易位(Robersonian translocation)
等臂染色体(isochromosome)
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3
(一)遗传毒性的类型
基因突变(gene mutation) 染色体畸变(chromosome aberration)
染色体结构畸变 (structural chromosome aberration)
染色体数目改变 (numerical chromosome aberration) DNA损伤
断裂剂:凡能引起染色体断裂的物质 断裂作用:染色体断裂作用的发生或过程即为
断裂作用。
ppt课件
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2、染色体结构畸变
染色体型畸变 chromosome - type aberration
染色单体型畸变 chromatid-type aberration
ppt课件
13
染色体结构畸变的类型
有些大分子能以静电吸附形式嵌入DNA单链的 碱基之间或DNA双螺旋结构的相邻多核苷酸链 之间,称为嵌入剂(intercalation )。它们多 数是多环的平面结构,特别是三环结构,其长 度为6.8×l02nm,恰好是DNA单链相邻碱基距 离的两倍。如果嵌入到新合成的互补链上,就 会使之缺失一个碱基;如果嵌入到模板链的两 碱基之间,就会使互补链插入一个碱基。无论 多或少一个碱基都造成移码突变。
基因(遗传)毒性杂质资料 ppt课件
>2g /天
0.03%
0.05%
0.05%
/cber/gdlns/ichq3a.pdf
ppt课件
9
SFDA制剂杂质限度
报 告 最大日剂量 限度 限度 ≤1g 0.1% 1mg~10mg 0.5%或20μg 10mg~100mg 0.5%或200μg >1g 0.05% >10mg~2g 0.2%或2mg >100mg~2g 0.2%或3mg No >2g 0.1% >2g 0.15%
Group1:Aromatic Groups(芳香族化合物): OH N A N-Hydroxyaryls N-羟基苯胺 A N O N-Acylated aminorryls N-酰化氨基苯 A N+ O _ A N A
Aza-aryl N-oxides 氮杂芳基N-氧化物
Aminoaryls and alkylated aminoaryls 芳香胺和烷基取代的芳酰胺 O
Group 2:Alkyl and Aryl Groups(烷烃和环烷烃类化合物) O A H A N OH A NO N A A N-Nitrosamines N-亚硝基胺 O O C (S) A Propiolactones 环丙酯 A NO2 Nitro compounds 硝基化合物 Halogen (S) N N or S Mustards β卤代乙胺 O A
(Staged)TTC (see Table 1)
Control as an ordinary impurity 19
Step 3:
TTC=1.5微克/天
表1:短期用药推荐容许日摄入量
疑似基因毒素 的日摄入量 容许日摄入量 (μg/日)
用药期限
遗传毒性及其评价64页PPT
遗传毒性及其评价
56、死去何所道,托体同山阿。 57、春秋多佳日,登高赋新诗。 58、种豆南山下,草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ,带月 荷锄归 。道狭 草木长 ,夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ,但使 愿无违 。 59、相见无杂言,但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕,亭亭月将圆。
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂,怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
遗传毒性及其评价
03
遗传毒性物质检测与识别
化学分析方法
色谱法
利用物质在固定相和流动相之 间的分配系数不同,实现物质 的分离和检测,如气相色谱法 、液相色谱法等。
质谱法
通过测量离子质荷比来鉴定化 合物结构,具有高灵敏度、高 分辨率和高准确性等优点。
核磁共振法
利用核磁共振现象研究物质的 分子结构和化学性质,提供丰 富的结构信息。
常用的试验系统有小鼠淋巴瘤细胞试验和大鼠肝细胞试验等。
02 03
哺乳动物生殖细胞染色体畸变试验
通过观察化学物质是否诱导哺乳动物生殖细胞染色体结构和数目的改变 来评价其遗传毒性。常用的试验系统有小鼠精子畸形试验和大鼠微核试 验等。
转基因动物模型试验
利用转基因动物模型来评价化学物质的遗传毒性,如转基因小鼠模型可 用于检测化学物质对特定基因的影响。
评估人群对遗传毒性物质的暴露水平,包括暴露 途径、暴露频率和暴露时间等。
风险特征描述
综合分析暴露评估和危害识别的结果,对遗传毒 性物质的风险进行定量或定性描述。
危害识别
识别遗传毒性物质可能对人体造成的危害,如致 癌性、致畸性、致突变性等。
预警机制建立
建立遗传毒性物质的风险预警机制,及时发现潜 在风险并采取相应的风险控制措施。
分析结果
体外试验结果显示该药物具有遗传毒性,但体内试验未观 察到明显遗传毒性表现。综合分析认为,在推荐剂量下使 用该药物,遗传毒性风险较低。
案例三:某食品添加剂安全性评估
添加剂概述
评估方法
采用细菌回复突变试验、哺乳动物细胞基因突变试 验和小鼠精子畸形试验等方法进行评估。
该食品添加剂常用于改善食品口感和色泽。
评估结果
该食品添加剂在多个遗传毒性试验中均未表 现出阳性结果,提示其在推荐使用量下对人 类的遗传毒性风险较低。
药物遗传毒性 PPT
裂断
断 微 无环 双 倒 易
重
缺
隙裂
片 小 着状 着 位 位
复
失
体
丝染 点色 环体
丝 点 染
色
和
体
大家好
14
大家好
15
染色体缺失
环状染色体
染色体插入
大家好
染色体重复
16
染色体臂间倒位
染色体相互易位
大家好
17
突变的类型小结
组蛋白
一个或几个DNA碱基对的改变。 双 螺 旋
大家好
碱基对
7
二、基因突变与染色体突变
基因突变(gene mutation)
1、点突变
某一碱基配对性能改变或脱落所致的突变。
A
T
• 转换(transition) T
A
嘌呤或嘧啶的相互取代
• 颠换(transvertion)
嘌呤和嘧啶的相互取代
C G
G C
※ 烷化剂引起基因突变的机制较复杂,既可引起碱基置 换,又可引起移码突变,其致突变性很强。
※ 烷化剂种类很多:
大家好
TJMC 29
烷化剂引起的DNA碱基对的改变
大家好
30
3、嵌入剂嵌入DNA链
AT
GC
解 链
GC
AT
基因突变
突变
染色体数目变化
染色体畸变
碱基置换 移码突变 密码子插入或丢失 非整倍体
转 换 碱基插入
多倍性
颠 换 碱基丢失
缺失、断片 重复 倒位 易位
……
大家好
18
三、致突变因素和致突变物
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第一节 基本概念 第二节 遗传毒性的类型 第三节 遗传毒性的机制
第四节 遗传毒性的后果 第五节 遗传毒性的检测方法 第六节 遗传毒性的评价
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第一节 基本概念
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3Hale Waihona Puke 基本概念遗传毒理学(genetic toxicology)
研究环境因素对机体遗传物质和遗传过程的作用, 阐明遗传毒性对机体健康的后果及其作用机制, 为保护人体健康和生态平衡提供科学依据的一门 毒理学分支学科。
同义突变: 是指没有改变基因产物氨基酸序列的突 变,与密码子的兼并性有关
错义突变: 是指碱基序列的改变引起了产物氨基酸 序列的改变
无义突变 :是指某个碱基的改变使代表某个氨基酸 的密码子变为蛋白质合成的终止密码子
导致多肽链在成熟之前终止合成
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基因突变的类型
遗传毒性的类型
(三)根据突变效应方向分类
遗传毒性的类型
大段损伤(large fragment damge):亦称DNA重排
指DNA序列上有较长的一段序列的重排分布,包括 大段(一个碱基至数千个碱基)的插入、缺失、取代、 复制、放大和倒位。这类损伤有时可波及两个基因 甚至数个基因。
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基因突变
正常 ABCDEFGHIJ
插入 ABCDEKLFGHIJ
(二) 根据对遗传信息的改变
(三) 根据突变效应方向分类
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基因突变的类型
(一) 根据基因结构的改变
遗传毒性的类型
碱基置换(base substitution): 移码突变(frameshift mutation) 三核苷酸重复(triplet repeats) 大段损伤(large fragment damge)
从发生机制角度分类
以DNA为靶的损伤(包括基因突变和染色体结构畸变)
不以DNA为靶的损伤(主要指染色体数目畸变)
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遗传毒性类型
基因突变 染色体结构畸 染色体数目畸变
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遗传毒性的类型
基因突变
指基因在结构上发生了碱基对组成和排列序列的改变
基因突变的类型
(一) 根据基因结构的改变
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遗传毒性的类型
基因突变
三核苷酸重复(triplet repeats)
又称三联体重复或三核苷酸扩展,即一特定 的三联核苷酸被扩增,重复数目超过正常数目
目前已知有三联体重复的遗传病:强直性 肌营养不良症、亨廷顿(Huntington’s)病、脆性 X综合征等。
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基因突变
染色体结构畸变
(insertion) (duplication) (translocation) (inversion)
(minute body) (fragment) (deletion) (break) (gap)
双着丝粒染色体和无着丝粒
无着丝粒环
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三辐体
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四辐体
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核内复制
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遗传毒性的类型
染色体数目畸变
类型
染色体型畸变-两条染色单体均涉及 (DNA复制前损伤) 染色单体型畸变-仅涉及一条染色单体(DNA复制后损伤)
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易 重插 辐 位 复入 射
体
和
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裂 断 缺断 微 无 环 双 倒 隙 裂 失片 小 着 状 着 位
体丝染丝 点色点 环体染 色 体
和
遗传毒性的类型
染色体结构畸变
遗传毒物(genotoxicant) 诱变剂(mutagen) 致突变物
直接致突变物—无需代谢活化
(direct-acting mutagen)
间接致突变物—需代谢活化
(indirect-acting mutagen)
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按发生方式
频率 进程 后果
突变
自发突变 低
(spontaneous mutation)
缺失 ABCDGHIJ
取代 重复
ABCKLMGHIJ ABCDEFGHIJABCDEFGHIJ
内重复 ABCDEFDEFGHIJ
放大 ABCDEFGHIJABCDEFGHIJABCDEFGHIJ
倒位 ABCDEFGHIJ
ABCGFEDHIJ
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基因突变的类型
遗传毒性的类型
(二) 根据对遗传信息的改变
移码突变(frameshift mutation) ——
基因编码区内缺失或增加的核苷酸数目不是3的倍数而 改变遗传阅读框的突变。
后果
改变了产物的氨基酸组成,并可能使蛋白质合成过早终止;
若移码突变发生在必需碱基,则可能是致死的;
若插入或缺失三个碱基, 阅读框架不变,其产物常常有活性 或 有部分活性——整码突变
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基因突变
遗传毒性的类型
碱基置换(base substitution) ——
DNA核苷酸链上出现错误配对,某一碱基被另一碱基取代。
因仅牵涉到一个碱基对,又称点突变。
T
转换(transition)
A
G
颠换(transvertion)
C
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遗传毒性的类型
基因突变
诱发突变 高
渐进 有益 突然 有害?
(induced mutation)
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第二节 遗传毒性的类型
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从遗传学角度分类
基因突变(gene mutation) 染色体结构畸变(structural chromosome aberration) 染色体数目畸变(numerical chromosome aberration)
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突变是一种遗传状态,是可以通过复制 而遗传的DNA结构的永久性改变
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基本概念
能力-遗传毒性(genetic toxicity /genotoxicity)
诱变性(mutagenicity) 致突变性
化学物质
遗传物质
突变
(mutation)
过程-致突变(mutagenesis)
正向突变:是指改变了野生型性状的突变
回复突变:是指突变体所失去的野生型性状可以通 过第二次突变恢复(原点恢复突变很少)
正向突变
野生型
突变型
未发生突 变的基因
回复突变
基因内存 在突变位点
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遗传毒性的类型
染色体结构畸变
由于染色体或染色单体断裂,造成缺失或引起各种 重排,从而出现染色体结构的异常 断裂剂—凡能引起染色体断裂的化学物质