第八章致突变作用食品毒理学-21页文档资料

2、哺乳动物细胞细胞基因突变试验
试验原理
在加入和不加入代谢活化系统的条件下 ，使细胞暴露于受试物一定时间，然后 将细胞再传代培养，突变细胞在含有6-硫 代鸟嘌呤（6-thioguanine，6-TG）或三氟 胸苷（trifluorothymidine，TFT）的选择 性培养液中能继续分裂并形成集落。基 于突变集落数，计算突变频率以评价受 试物的致突变性。
三、化学毒物致突变作用机制及后果
• （一）化学毒物致突变作用机制
• 1、 直接以DNA为靶的诱变 ① DNA加合物形成 ②碱基类似物取代：如 5－溴脱氧尿嘧啶核苷能取代胸 腺嘧啶，2－氨基嘌呤(2-AP）能取代鸟嘌呤 ③烷化剂的影响：甲基化＞乙基化＞高碳烷基化 ④致突变物改变或破坏碱基的化学结构 化学物破坏 或改变碱基的结构， 有时还引起链断裂。 ⑤平面大分子嵌入DNA链 ⑥DNA－蛋白质交联物 ⑦二聚体的形成
4、染色体分析
• （1）染色体畸变分析（chromosome assy)
• 主要观察染色体的结构畸变和数目畸变 • （2) 微核试验(micronucleus test, MNT) • 能检察出断裂剂和有丝分裂毒物 • （3）姐妹染色体交换试验（sister
指发生一对或几对（三对除外）的碱基减少或增加，以致从受损点 开始碱基序列完全改变，形成错误的密码，并转译成为不正常的 氨基酸。
– 3、大段损伤 是DNA链缺失或插入，这种损伤有时可跨越两个甚
至数个基因。
• （二）染色体畸变(chromosome aberration)
1、 指染色体的结构改变 –染色单体型畸变(chromatid-type aberration) –染色体型畸变(chromosome aberration)
二、化学毒物致突变的类型
二、化学毒物致突变的类型
• （一）基因突变(gene mutation)
– 1．碱基置换(base—pair substitution)
指某一碱基配对性能改变或脱落所致的突变。 • 转换(transition) • 颠换(transvertion)
– 2．移码突变 (frameshift mutation)
–（2）整倍体 整倍体(euploid)指染色体数目的异常 是以染色体组为单位的增减，如形成三倍体 (triploid)、四倍体(tetroploid)等。在人体，3n为 69条染色体，4n为92条染色体。在肿瘤细胞及人类自 然流产的胎儿细胞中可有三倍体细胞的存在。发生于 生殖细胞的整倍体改变，几乎都是致死性的。
体 丝染 丝 点色点
体Leabharlann Baidu
环体染
色
体
和
和
2、染色体数目异常
• 体细胞二倍体（2n）；生殖细胞 单倍体。正常体细胞染色体数目 2n为标准，分整倍性畸变和非整 倍性畸变。整倍性畸变指染色体 数目的异常是以染色体组为单位 的增减，非整倍性畸变系指比二 倍体多或少一条或多条染色体。
–(1) 非整倍体 非整倍体(aneuploid)指细胞丢失或增 加一条或几条染色体。缺失一条染色体时称为单体 (monosome)，增加一条染色体时称为三体(trisome)。 染色体数目的改变会导致基因平衡的失调，可能影响 细胞的生存或造成形态及功能上的异常。如21三体导 致先天愚型(Down氏综合征)。
• (二)、不以DNA 为靶的间接诱变（纺锤体 抑制、对酶促过程的作用）
• 化学物的间接诱变可能是通过对纺锤体作 用或干扰与DNA合成和修复有关的酶系统 。 1、 纺锤体抑制：一些化学物能作用于 纺锤体，中心粒或其他核内细胞 器，从而
干扰有丝分裂过程。诱发这种作用的物质 称为有丝分裂毒物，又称干扰剂。 2、 对 酶促过程的作用： 对DNA合成和复制有关 的酶系统作用也可间 接影响遗传物质。
（三）突变的修复机制
• 修复(repairing) ：是对已发生分子改变的补偿 措施，使其回复为原有的天然状态。
• 修复的主要类型：
1 光修复
2 切除修复
3重组修复
4 SOS修复
四、致突变试验方法
（一）回复突变试验 1 细菌回复突变试验 (1) 细菌回复突变
假如有致突变物存在，则营养缺陷型的细菌回复 突变成原养型，因而能在营养缺乏的培养基上生 长形成菌落，根据此判断受试物是否致突变物。 如鼠伤寒沙门氏菌组氨酸营养缺陷型菌株。 （2）真核微生物回复突变试验 真核微生物可以检测基因突变和染色体损伤。常 用的酿造酵母菌株有：D3,D4,D7等。
3、果蝇伴性隐性致死试验
• 果蝇伴性隐性致死试验：是利用隐性基因在伴 性遗传中的交叉特征检出各类点突变的试验。
• 试验原理：隐性基因在伴性遗传中的交叉遗传 特征，即雄蝇的X染色体传给F1代雌蝇，又通 过F1代传给F2代雄蝇。X染色的隐性突变基因 在F1代雌蝇为杂合体，不能表达，而在F2代雄 蝇为半合体，能表达出来。如果雄蝇接着受试 物后X染色体出现隐性致死性突变，结果其F2 代雄蝇数目较少雌蝇少一半。据此推断致死突 变的存在。
一、基本概念
突变(mutation)
遗传结构本身的变化及其引起的变异称为突变，突变实际上 是遗传物质的一种可遗传的变异。 突变发生原因分为： 1、自发突变(spontaneous mutation)：由于自然界中诱变剂 的作用或由于偶然的自制、 转录、修复时的碱基配对错误 所产生的突变。 2、诱发突变(induced mutation)：诱变剂诱发的突变。
• (二)突变后果
• 1、体细胞突变的后果 ①、最受注意的是致癌 问题； ②、胚胎体细胞突变可能导致畸胎； ③、致突变物透过胎盘作用于胚胎体细胞导致流 产。
• 2、生殖细胞突变的后果 ①、致死性影响：可能
是显性致死或隐性致死。②、非致死性影响：出 现显性或隐性遗传性疾病（含先天性畸形）。 ③ 、将使基因库的遗传负荷增加。
染色体畸变
(insertion) (duplication) (translocation) (inversion)
(minute body) (fragment) (deletion) (break) (gap)
裂 断 缺 断 微 无 环 双 倒 易 重插 辐
隙 裂 失 片 小 着 状 着 位 位 复入 射