第七章 外源化合物致突变作用

1、Mutagenesis of Xenobiotics 基本概念：突变、遗传毒理学、致突变作基本概念：突变、遗传毒理学、致突变作 用、致突变物用、致突变物 致突变的类型：基因突变、染色体结构异致突变的类型：基因突变、染色体结构异 常、染色体数目异常常、染色体数目异常 【内容内容】 致突变作用机制致突变作用机制 突变的后果：生殖细胞突变，体细胞突变突变的后果：生殖细胞突变，体细胞突变 机体对致突变作用的影响机体对致突变作用的影响 致突变试验致突变试验 DNA 转录转录 翻译翻译 复制复制 逆转录逆转录 RNA复制复制 RNA蛋白质蛋白质 基因就是指基因就是指DNADNA中能编码蛋白质和功能中能编码

2、蛋白质和功能 RNARNA的特定核苷酸序列的特定核苷酸序列 为什么子女与父母非常相象？为什么子女与父母非常相象？ 13.3 13.2 13.13 13.11 12 12 13.11 13.2 13.33 13.43 LDL-R, ApoE ApoCI ApoCII, 不同基因的外显子和内含子的数量及其长度是不等的。不同基因的外显子和内含子的数量及其长度是不等的。 突变研究简史突变研究简史 年份年份事事 件件作者作者 1904发现发现X射线可以改变生殖细射线可以改变生殖细 胞的遗传物质胞的遗传物质 De Vries 1927用用X射线照射发现可以引起射线照射发现可以引起 基因突变基因突变 Mul

3、ler 1943发现芥子气可诱发基因和染发现芥子气可诱发基因和染 色体畸变色体畸变 Averbach A2/A2;A2/A2基因型的妇女与基因型的妇女与A1/A1A1/A1基因型者相比，雌激素水平显著增高基因型者相比，雌激素水平显著增高, , 可能影响许多雌激素相关疾病的发生与发展可能影响许多雌激素相关疾病的发生与发展. . 突突 变变 外源物质外源物质 终致突变物质终致突变物质DNA 解毒解毒 突变模式：突变模式： DNADNA损伤损伤-修复修复-突变突变 任何任何DNADNA损伤，只要修复无误，突变就损伤，只要修复无误，突变就 不会发生，如果修复错误或未经修复，不会发生，如果修复错误或未经

4、修复， 损伤就固定下来，于是发生突变损伤就固定下来，于是发生突变 遗传多态性遗传多态性 代谢酶多态性代谢酶多态性 修复酶多态性修复酶多态性 1.DNA损伤不仅有外源因素所致，也可以是内源损伤不仅有外源因素所致，也可以是内源 因素所致因素所致 2.不同类型不同类型DNA损伤通过不同损伤通过不同DNA修复途径修复修复途径修复 3.不同不同DNA损伤修复速度不同损伤修复速度不同 4.DNA损伤修复机制有些是基本的，有些可诱导损伤修复机制有些是基本的，有些可诱导 5.修复功能存在物种和个体差异修复功能存在物种和个体差异 遗传因素既是化学毒物作用的遗传因素既是化学毒物作用的 靶部位，也是决定化学毒物毒靶

5、部位，也是决定化学毒物毒 作用性质和强度的重要因素作用性质和强度的重要因素 19831983年国际环境致突变物防护委员会年国际环境致突变物防护委员会 （ICPEMCICPEMC）提出的致突变试验遗传学终点）提出的致突变试验遗传学终点 遗传学终点：指试验所观察到的遗传学终点：指试验所观察到的基因突变，染色体畸变基因突变，染色体畸变 以及反映致突变过程中发生的其他事件以及反映致突变过程中发生的其他事件 基因突变基因突变 染色体畸变染色体畸变 染色体组畸变染色体组畸变 DNADNA原始损伤：原始损伤： DNA完整性的改变完整性的改变 DNA重排或交换重排或交换 Rat Isolateand Cent

6、rifuge Ratliverenzymes Grindliver Experiment1 Experiment2 Experiment3 hisbase-pair hisframeshift substitution mutant mutant Ratliver Potential Ratliver Potential Ratliver hismutant Enzyme mutagen Enzyme mutagen Enzyme strain Mixsolutions Mixsolutions Mixsolutions andplate andplate andplate his+rever

7、tant his+revertant Spontaneous colonies colonies revertant Fig.21- Amestestforpotentialmutagens. 野生型细菌野生型细菌 （原养型）（原养型） 突变型细菌（组突变型细菌（组 氨酸缺陷型）氨酸缺陷型） 正向突变正向突变 回复突变回复突变 原理：原理：DNA带负电带负电 。 在电泳槽中，在电泳槽中，DNA断片在电场的断片在电场的 作用下，由细胞核中移出，并向阳极泳动，经荧光染色作用下，由细胞核中移出，并向阳极泳动，经荧光染色 后见到细胞核和移出的后见到细胞核和移出的DNA断片，形成有如彗星一样断片，形成有

8、如彗星一样 的彗星头和彗星尾，故称为彗星实验（的彗星头和彗星尾，故称为彗星实验（comet test） 姐妹染色单体交换姐妹染色单体交换 Sister-chromatid exchange, SCE 2.阴性结果的判定条件阴性结果的判定条件 ： 最高剂量应包括受试物溶解度许可或灌胃最高剂量应包括受试物溶解度许可或灌胃 量许可的最大剂量。比较量许可的最大剂量。比较 各剂量的组间差距不应过大，以防漏检仅在非各剂量的组间差距不应过大，以防漏检仅在非 常狭窄范围内才有突变能力的某些外来化合物。常狭窄范围内才有突变能力的某些外来化合物。 3.阳性结果的判定条件：阳性结果的判定条件： 应当具有剂量反应关系

9、应当具有剂量反应关系 。 在一个或多个剂量组的观察值与阴性对照组有显在一个或多个剂量组的观察值与阴性对照组有显 著性差异。著性差异。 如果低剂量组或低、中两剂量组与对照组之间的差如果低剂量组或低、中两剂量组与对照组之间的差 异有显著性，而高剂量组差异无显著性，则阳性结异有显著性，而高剂量组差异无显著性，则阳性结 果不可信或无意义。果不可信或无意义。 4. 无论阳性还是阴性结果都要求有重现性，无论阳性还是阴性结果都要求有重现性， 即重即重 复试验能得到相同结果。复试验能得到相同结果。 *通过对阳性物质的试验通过对阳性物质的试验证明实验方法的可靠；证明实验方法的可靠； *验证实验者在本实验条件下，完成技术和鉴定致突验证实验者在本实验条件下，