第七章外源化合物致突變作用課件

第七章

外源化學(xué)物致突變作用MutagenesisofXenobiotics第七章

外源化學(xué)物致突變作用Mutagenesisof2一般毒性作用特殊毒性作用（致畸、致突變、致癌）——“三致”作用

2一般毒性作用目的要求掌握外源化合物的致突變作用熟悉致突變作用的評(píng)價(jià)方法了解致突變作用的遺傳學(xué)基礎(chǔ)目的要求掌握外源化合物的致突變作用4基本概念：突變、遺傳毒理學(xué)、致突變作用、致突變物致突變的類型：基因突變、染色體結(jié)構(gòu)異常、染色體數(shù)目異常【內(nèi)容】4基本概念：突變、遺傳毒理學(xué)、致突變作【內(nèi)容】5致突變作用機(jī)制突變的后果：生殖細(xì)胞突變，體細(xì)胞突變機(jī)體對(duì)致突變作用的影響致突變?cè)囼?yàn)5致突變作用機(jī)制第一節(jié)概述第一節(jié)概述第七章外源化合物致突變作用課件

DNA轉(zhuǎn)錄

翻譯

復(fù)制

逆轉(zhuǎn)錄

RNA復(fù)制

RNA蛋白質(zhì)

基因就是指DNA中能編碼蛋白質(zhì)和功能RNA的特定核苷酸序列為什么子女與父母非常相象？轉(zhuǎn)錄翻譯復(fù)制逆轉(zhuǎn)錄RNA復(fù)制

基因就是指D13.313.213.1313.11121213.1113.213.3313.43LDL-R,……ApoEApoCIApoCII,……13.3LDL-R,……ApoE等位基因一對(duì)同源染色體統(tǒng)一基因座上的一對(duì)基因稱為一對(duì)等位基因（allele）。二倍體細(xì)胞每一個(gè)基因是成對(duì)存在的，每一對(duì)基因分別來(lái)自雙親的染色體的同一位置上，這個(gè)位置稱為基因座（locus）。等位基因之間有相互作用：如完全顯性，不完全顯性等。非等位基因之間也存在相互作用。等位基因一對(duì)同源染色體統(tǒng)一基因座上的一對(duì)基因稱為一對(duì)等位基因復(fù)等位基因在某一種生物的群體中，每一個(gè)基因座上可以有兩個(gè)以上的等位基因，這就是復(fù)等位基因（multipleallele）。例如人類的血型就是由IA,IB,i3個(gè)復(fù)等位基因決定的，這幾個(gè)基因各自編碼特定的紅細(xì)胞表面抗原。復(fù)等位基因在某一種生物的群體中，每一個(gè)基因座上可以有兩個(gè)以上外顯子和內(nèi)含子

—

基因的結(jié)構(gòu)是斷裂的（splitgene）原核生物的基因結(jié)構(gòu)大多數(shù)是連續(xù)的，即基因編碼蛋白質(zhì)的序列是不中斷的。而真核生物基因的編碼序列是不連貫的，即在兩個(gè)編碼序列之間有一段不編碼蛋白質(zhì)的非編碼序列。編碼序列稱為外顯子（exon），非編碼序列稱為內(nèi)含子（intron）。外顯子是出現(xiàn)在mRNA分子中的基因序列；內(nèi)含子則是不出現(xiàn)在mRNA分子中的基因序列。不同基因的外顯子和內(nèi)含子的數(shù)量及其長(zhǎng)度是不等的。外顯子和內(nèi)含子

—基因的結(jié)構(gòu)是斷裂的（spli第七章外源化合物致突變作用課件突變（mutation）：指遺傳結(jié)構(gòu)本身的變化及其引起的變異即生物體的遺傳物質(zhì)發(fā)生了突然的、根本的、遺傳的變化，因?yàn)檫@種變化起源于基因和染色體，因此是可遺傳的變異突變（mutation）：指遺傳結(jié)構(gòu)本身的變化及其引起的變異15突變研究簡(jiǎn)史年份事件作者1904發(fā)現(xiàn)X射線可以改變生殖細(xì)胞的遺傳物質(zhì)DeVries1927用X射線照射發(fā)現(xiàn)可以引起基因突變Muller1943發(fā)現(xiàn)芥子氣可誘發(fā)基因和染色體畸變Averbach&Robson1951用X射線可誘發(fā)小鼠突變1966化學(xué)物可誘發(fā)小鼠突變Russed1969成立國(guó)際環(huán)境誘變劑學(xué)會(huì)Guttanach15突變研究簡(jiǎn)史年份事件作者1904發(fā)現(xiàn)X射線可以改16現(xiàn)實(shí)生活中……自然界中的自發(fā)突變轉(zhuǎn)基因的動(dòng)、植物各種有害因素引起的突變（物理，生物，化學(xué)）16現(xiàn)實(shí)生活中……自然界中的自發(fā)突變突變誘發(fā)突變自發(fā)突變：取決于時(shí)間、環(huán)境以及在基因

組中位置而隨機(jī)變化人類健康危害新品種培育、選擇、改良發(fā)生過(guò)程短，頻率高；可為人類利用，也可能對(duì)人有害適應(yīng)性突變：適者生存（如細(xì)菌耐藥性）突變誘發(fā)突變自發(fā)突變：取決于時(shí)間、環(huán)境以及在基因人類健康遺傳毒理學(xué)（genetictoxicology）研究化學(xué)、物理和生物因素對(duì)遺傳物質(zhì)（DNA）及活細(xì)胞遺傳過(guò)程的作用，以及人類接觸致突變物可能引起的健康效應(yīng)的學(xué)科。

主要研究致突變作用機(jī)理尋找敏感檢測(cè)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)和探究致突變物提出評(píng)價(jià)致突變物健康危害的方法遺傳毒理學(xué)（genetictoxicology）研究化學(xué)、突變是致突變作用的后果致突變物（mutagen）：能引起突變的物質(zhì)，又稱誘變劑遺傳毒物（genotoxicagent）：因致突變物能引起遺傳物質(zhì)損傷，又稱其為遺傳毒物遺傳毒性：對(duì)基因組的損傷能力，包括對(duì)基因組的毒作用引起的致突變性及其他各種不同效應(yīng)。致突變性：引起遺傳物質(zhì)發(fā)生突變的能力。在一個(gè)實(shí)驗(yàn)群體中突變率可以定量檢測(cè)。

（突變率）致突變作用（mutagenesis）：指外來(lái)因素特別是化學(xué)因子引起細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)發(fā)生改變的能力，而且此種能力可隨同細(xì)胞分裂過(guò)程而傳遞突變是致突變作用的后果致突變作用（mutagenesis）：直接致突變物（direct-actingmutagen）:具有很高的化學(xué)活性，其原型就可引起生物體突變的物質(zhì)間接致突變物（indirect-actingmutagen）:本身不能引起突變，必須在體內(nèi)經(jīng)過(guò)代謝活化才具有致突變性的物質(zhì)直接致突變物（direct-actingmutagen）:第二節(jié)

外源化學(xué)物的致突變類型第二節(jié)

外源化學(xué)物的致突變類型

遺傳基因突變?nèi)旧w結(jié)構(gòu)改變?nèi)旧w數(shù)目改變機(jī)理以DNA為靶的損傷：基因突變?nèi)旧w畸變不以DNA為靶的損傷染色體數(shù)目改變突變的類型1.本質(zhì)相同，損傷的程度不同2.基因突變?cè)诠鈱W(xué)顯微鏡下不能觀察3.染色體畸變（結(jié)構(gòu)、數(shù)目）可在光學(xué)顯微鏡下觀察遺傳機(jī)理突變的類型1.本質(zhì)相同，損傷的程度不同mutatedtypegene：基因內(nèi)存在突變位點(diǎn)的基因wildtypegene：沒(méi)有發(fā)生突變的基因1.基因突變Geneticmutation：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兩種：堿基置換、移碼突變mutatedtypegene：基因內(nèi)存在突變位點(diǎn)的基因24AGTC腺嘌呤鳥嘌呤胸腺嘧啶胞嘧啶24A堿基置換（basesubstitution）錯(cuò)誤配對(duì)的堿基在下一次DNA復(fù)制時(shí)按正常規(guī)律配對(duì)，于是原來(lái)的堿基對(duì)被錯(cuò)誤堿基對(duì)所置換。轉(zhuǎn)換（transition）：嘌呤到嘌呤或嘧啶到嘧啶的變化顛換（transversion）：嘌呤到嘧啶或嘧啶到嘌呤的變化由某一堿基配對(duì)性能改變或脫落而引起的突變堿基置換（basesubstitution）錯(cuò)誤配對(duì)的堿基突變的后果同義突變（synonymousmutation）:指沒(méi)有改變基因產(chǎn)物氨基酸序列的改變錯(cuò)義突變（missensemutation）:指堿基序列的改變引起了產(chǎn)物氨基酸序列的改變無(wú)義突變（nonsensemutation）: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改變突變的后果同義突變（synonymousmutationTyrosine(Tyr)酪氨酸Serine(Ser)絲氨酸無(wú)義密碼子：UAA，UAG，UGATyrosine(Tyr)酪氨酸無(wú)義密碼子：UAA，UA移碼突變（frameshiftmutation）√指發(fā)生一對(duì)或幾對(duì)不等于3的倍數(shù)的堿基減少或增加，以致從受損點(diǎn)開(kāi)始?jí)A基序列完全改變，形成錯(cuò)誤的密碼，并轉(zhuǎn)譯為不正常的氨基酸√因?yàn)閴A基序列所形成的一系列三聯(lián)體密碼子相互間無(wú)標(biāo)點(diǎn)符號(hào)，于是從受損位點(diǎn)開(kāi)始密碼子的閱讀框完全改變移碼突變（frameshiftmutation）√指發(fā)生一移碼突變的結(jié)果從原始損傷的密碼子開(kāi)始一直到信息末端的氨基酸序列完全改變使讀碼框架改變其中某一點(diǎn)形成無(wú)義密碼，于是產(chǎn)生一個(gè)無(wú)功能的肽鏈片段移碼較易成為致死性突變?nèi)绻麥p少或增加堿基對(duì)剛好是3對(duì)，則產(chǎn)物的肽鏈中僅減少或增加1個(gè)氨基酸，其后果與堿基置換相似，與移碼突變不一樣，不包括在移碼突變范疇移碼突變的結(jié)果從原始損傷的密碼子開(kāi)始一直到信息末端的氨基酸序30基因突變的案例——白化病一組由黑素合成相關(guān)的基因突變導(dǎo)致眼或眼、皮膚、毛發(fā)黑色素缺乏引起的遺傳性疾病酪氨酸酶缺乏或功能減退發(fā)病率，2/1000常染色體隱性遺傳30基因突變的案例——白化病一組由黑素合成相關(guān)的基因突變導(dǎo)致31基因突變的案例——多毛癥23歲的墨西哥男子丹尼·出生后就患有一種罕見(jiàn)的多毛癥，全身都被濃厚的黑色毛發(fā)覆蓋，看起來(lái)就像傳說(shuō)中的恐怖“狼人”。據(jù)悉，丹尼一家五代人都患有這種“狼人綜合征”，他和26歲的哥哥拉里從小便被當(dāng)成“怪物”，被關(guān)進(jìn)籠子中四處展出。祖母攜帶這種變異基因，將它傳給了后代。哥哥拉里、堂姐妹莉莉和卡拉、親妹妹賈米、6歲侄女丹尼拉等31基因突變的案例——多毛癥23歲的墨西哥男子丹尼·出生后就32多毛癥基因曾是人類身上的一種“失傳基因”。當(dāng)遠(yuǎn)古時(shí)代的人類還是長(zhǎng)滿毛發(fā)的靈長(zhǎng)類動(dòng)物時(shí)，身上就存在著這種基因，但當(dāng)人類漸漸進(jìn)化后，這種基因變得不再需要，就開(kāi)始發(fā)生突變而“關(guān)閉”。然而丹尼的家族不知何故，他們體內(nèi)被“關(guān)閉”的多毛癥基因現(xiàn)在又被“打開(kāi)來(lái)了”?！袄侨司C合征”非常罕見(jiàn)，患病概率只有100億分之一，且沒(méi)有根治辦法。

322.染色體畸變?nèi)旧w結(jié)構(gòu)異常（structualchromosomeaberration）：指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2.染色體畸變?nèi)旧w結(jié)構(gòu)異常（structualchrom染色體畸變類型在下一次細(xì)胞分裂時(shí)斷片因無(wú)著絲點(diǎn)，故不能進(jìn)入分裂的核中而滯留在細(xì)胞質(zhì)中，稱為“微核”（1）裂隙和斷裂：指染色體上狹窄的非染色帶，過(guò)去以寬度超過(guò)染色單體寬度為斷裂，反之為裂隙（2）無(wú)著絲點(diǎn)斷片和缺失染色體畸變類型在下一次細(xì)胞分裂時(shí)斷片因無(wú)著絲點(diǎn)，故不能進(jìn)入分染色體畸變類型后果：穩(wěn)定的畸變(如倒位、易位)：染色體重排，可在機(jī)體或細(xì)胞群傳遞不穩(wěn)定畸變（無(wú)著絲粒斷片、環(huán)狀染色體）：因喪失重要遺傳物質(zhì)或有絲分裂障礙致細(xì)胞死亡。（3）環(huán)狀染色體（4）倒位（5）插位和重復(fù)（6）易位染色體畸變類型后果：（3）環(huán)狀染色體（4）倒位（5）插位和重3.染色體數(shù)目異常動(dòng)物正常體細(xì)胞染色體數(shù)目2n為標(biāo)準(zhǔn)異常：整倍性畸變—單倍體、三倍體、四倍體

非整倍性畸變—比二倍體多或少一條或多條染色體3.染色體數(shù)目異常動(dòng)物正常體細(xì)胞染色體數(shù)目2n為標(biāo)準(zhǔn)

發(fā)病率：1/800，1.25‰

以13億人口計(jì)

1.25‰x13億=162.5萬(wàn)。體征：智力發(fā)育不全，發(fā)育遲緩，面容呆滯，眼距寬。眼裂小，外眼角上斜，鼻根扁平，張口伸舌，流涎水缺乏抽象的思維能力，只會(huì)發(fā)單音節(jié)。

常伴有四肢、五官、內(nèi)臟、皮膚等方面的異常。

50%患者伴有先天性心臟病，是死亡的主要原因。白血病的發(fā)病率高于常人20倍。

Down綜合征-為21-三體syndrome發(fā)病率：1/800，1.25‰Down綜合征-為Down（唐氏）綜合征患者Down（唐氏）綜合征患者第三節(jié)外源化學(xué)物致突變作用的機(jī)制及后果第三節(jié)外源化學(xué)物致突變作用的機(jī)制及后果機(jī)理以DNA為靶的損傷：基因突變?nèi)旧w畸變不以DNA為靶的損傷染色體數(shù)目改變-非整倍體、多倍體機(jī)理突變的DNA變化堿基錯(cuò)配平面大分子嵌入DNA鏈堿基類似物取代堿基的化學(xué)結(jié)構(gòu)改變或破壞1.二聚體形成DNA加合物形成DNA蛋白交聯(lián)物形成DNA鏈?zhǔn)軗p堿基損傷2.突變細(xì)胞分裂過(guò)程改變其它：3.突變的DNA變化堿基錯(cuò)配平面大分子嵌入DNA鏈堿基類似如甲基黃酸乙脂（EMS）,氮芥(NM),甲基黃酸甲脂（MMS）,亞硝基胍（NG）等，它們的作用是使堿基烷基化，EMS使G的第6位烷化，使T的第4位上烷化，結(jié)果產(chǎn)生的O-6-E-G和O-4-E-T分別和T、G配對(duì)，導(dǎo)致G∶C對(duì)轉(zhuǎn)換成A∶T對(duì)；T∶A對(duì)轉(zhuǎn)換成C∶G烷化劑與DNA共價(jià)結(jié)合1.堿基錯(cuò)配烷化劑（alkylatingagent）：指對(duì)DNA和蛋白質(zhì)具有強(qiáng)烈烷化作用的物質(zhì)一般情況下甲基化>乙基化>高碳烷基化如甲基黃酸乙脂（EMS）,氮芥(NM),甲基黃酸甲脂（MMS引起移嗎突變2.平面大分子嵌入DNA鏈嵌入劑（intercalatingagent）：指能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)的相鄰多核苷酸鏈之間的物質(zhì)如吖啶類染料分子多數(shù)是多環(huán)的平面結(jié)構(gòu)，特別是三環(huán)結(jié)構(gòu)，其長(zhǎng)度為6.8*102nm，恰好是DNA單鏈相鄰堿基距離的兩倍引起移嗎突變2.平面大分子嵌入DNA鏈嵌入劑（interca5-溴尿嘧啶和T很相似，僅在第5個(gè)碳元子上由Br取代了甲基，5-BU有酮式、烯醇式兩種異構(gòu)體，可分別與A及G配對(duì)結(jié)合3.堿基類似物取代指與堿基結(jié)構(gòu)類似的化學(xué)物堿基類似物能在S期中與天然堿基競(jìng)爭(zhēng)，并取代其位置5-溴尿嘧啶和T很相似，僅在第5個(gè)碳元子上由Br取代了甲基，4.堿基的化學(xué)結(jié)構(gòu)改變或破壞√化學(xué)物可對(duì)堿基產(chǎn)生氧化作用，從而破壞或改變堿基的結(jié)構(gòu)，甚至引起鏈斷裂√如甲醛、安吉甲酸乙酯、乙氧咖啡堿等在體內(nèi)可形成有機(jī)過(guò)氧化物或自由基，可間接使嘌呤的化學(xué)結(jié)構(gòu)破壞，出現(xiàn)DNA鏈斷裂4.堿基的化學(xué)結(jié)構(gòu)改變或破壞√化學(xué)物可對(duì)堿基產(chǎn)生氧化作用，從DNA鏈?zhǔn)軗p紫外線誘發(fā)胸苷二聚體阻斷DNA復(fù)制DNA---→環(huán)丁烷嘧啶二聚體和4-6光產(chǎn)物→阻止DNA復(fù)制→引起細(xì)胞死亡1.二聚體形成：紫外線DNA鏈?zhǔn)軗p紫外線誘發(fā)胸苷二聚體阻斷DNA復(fù)制DNA---→加合物形成可活化癌基因，影響調(diào)節(jié)基因和抑癌基因表達(dá)2.DNA加合物形成活性化學(xué)物質(zhì)與細(xì)胞大分子之間通過(guò)共價(jià)鍵形成的穩(wěn)定復(fù)合物如生物毒素、多環(huán)芳烴和芳香族類致癌物可使DNA形成大加合物，使DNA的立體構(gòu)象發(fā)生明顯變化，阻斷受損部位的半保留復(fù)制和轉(zhuǎn)錄.DNA加合物(adduct)的形成被普遍認(rèn)為是誘變作用的重要事件。加合物形成可活化癌基因，影響調(diào)節(jié)基因和抑癌基因表達(dá)2.DNA3.DNA－蛋白交聯(lián)物：（DNA-proteincrosslinks，DPC）

穩(wěn)定的共價(jià)結(jié)合物對(duì)DNA構(gòu)象與功能產(chǎn)生嚴(yán)重影響許多外源化學(xué)物均可引起DPC的形成（烷化劑、醛類、重金屬等）4.DNA-DNA交聯(lián)（DNA-DNAcrosslinks，DDC）：DNA分子上一條鏈的堿基與互補(bǔ)鏈上的相應(yīng)堿基形成共價(jià)連接3.DNA－蛋白交聯(lián)物：（DNA-proteincros

不以DNA為靶的間接誘變

1.對(duì)DNA高保真復(fù)制和修復(fù)有關(guān)的酶系統(tǒng)作用一些氨基酸類似物可使與DNA合成有關(guān)的酶系統(tǒng)遭受破壞而誘發(fā)突變，脫氧核糖核苷三磷酸在DNA合成時(shí)的不平衡也可誘發(fā)突變鈹和錳除可直接與DNA相互作用外，還可與酶促放錯(cuò)修復(fù)系統(tǒng)相作用而產(chǎn)生突變不以DNA為靶的間接誘變1.對(duì)DNA高保真復(fù)制和修復(fù)

不以DNA為靶的間接誘變

2.對(duì)紡垂體作用—染色體分離異?！膛c微管蛋白二聚體結(jié)合√與微管上的巰基結(jié)合√破壞已組裝的微管√妨礙中心粒移動(dòng)√其他作用不以DNA為靶的間接誘變2.對(duì)紡垂體作用—染色體分離異第七章外源化合物致突變作用課件52突變的后果突變的后果取決于化學(xué)毒物所作用的靶細(xì)胞體細(xì)胞：其影響僅能在直接接觸該物質(zhì)的個(gè)體身體上表現(xiàn)出來(lái)，不可能遺傳到下一代（腫瘤）生殖細(xì)胞：其影響有可能遺傳到下一代（遺傳性疾?。?2突變的后果突變的后果取決于化學(xué)毒物所作用的靶細(xì)胞其它：致畸

衰老心腦血管疾病

……體細(xì)胞突變腫瘤癌基因的活化與抑癌基因失活其它：體細(xì)胞突變腫瘤癌基因的活化與抑癌基因失活生殖細(xì)胞突變顯性致死：使卵子不能受精或突變配子與正常配子結(jié)合后，

在著床前或著床后的早期胚胎死亡。隱性致死：需要純合子或半合子才能出現(xiàn)死亡效應(yīng)。非致死突變①產(chǎn)生遺傳病。②對(duì)基因庫(kù)的遺傳負(fù)荷產(chǎn)生不良影響?；驇?kù)是指某一物種的生育年齡群體于特定時(shí)期能將遺傳信息傳至下一代的基因的總和。遺傳負(fù)荷（geneticload)：指人群中每個(gè)個(gè)體所攜帶有害基因或致死基因的平均水平致死性突變將導(dǎo)致死胎，它影響后代的數(shù)量而非質(zhì)量。非致死性突變主要影響后代的質(zhì)量。生殖細(xì)胞突變顯性致死：使卵子不能受精或突變配子與正常配子結(jié)合2012.9.12-衛(wèi)生部:中國(guó)出生缺陷總發(fā)生率約為5.6%對(duì)我國(guó)人群的影響我國(guó)大約有1600萬(wàn)新生兒70~80%涉及遺傳因素50%由染色體畸變引起自然流產(chǎn)約占15%已存活的兒童，住院就診的約有1/4~1/3患與遺傳有關(guān)的疾病精子從產(chǎn)生到成熟需要3個(gè)月2012.9.12-衛(wèi)生部:中國(guó)出生缺陷總發(fā)生率約為5.6%人群中，約3％～5％患某種單基因病約15％～20％患某種多基因病約1％患染色體病

體細(xì)胞遺傳病中的惡性腫瘤構(gòu)成我國(guó)不同地區(qū)人群死亡原因的第一或第二位。

我國(guó)人群中智力低下的發(fā)生率約為2.2％，其中1/3以上有多基因、單基因或染色體改變的基礎(chǔ)。遺傳病對(duì)我國(guó)人群的影響人群中，約3％～5％患某種單基因病體細(xì)第四節(jié)

機(jī)體對(duì)致突變作用的影響第四節(jié)

機(jī)體對(duì)致突變作用的影響（1）損傷耐受機(jī)制：DNA遺傳可繞過(guò)那些阻止DNA復(fù)制。細(xì)菌重組修復(fù)（2）修復(fù)機(jī)制：直接修復(fù)、切除修復(fù)損傷修復(fù)DNA執(zhí)行高保真復(fù)制修復(fù)DNA損傷遺傳信息代代相傳，并且高度保真指引起DNA損傷的反應(yīng)是可逆性的負(fù)責(zé)較大范圍的損傷修復(fù)，將損傷或不正確的甲基去除和替換（1）損傷耐受機(jī)制：DNA遺傳可繞過(guò)那些阻止DNA復(fù)制。損傷重組修復(fù)即雙鏈DNA中的一條鏈發(fā)生損傷，在DNA進(jìn)行復(fù)制時(shí)，由于該損傷部位不能成為模板，不能合成互補(bǔ)的DNA鏈，所以產(chǎn)生缺口，而從原來(lái)DNA的對(duì)應(yīng)部位切出相應(yīng)的部分將缺口填滿，從而產(chǎn)生完整無(wú)損的子代DNA的這種修復(fù)現(xiàn)象。重組修復(fù)即雙鏈DNA中的一條鏈發(fā)生損傷，在DNA進(jìn)行復(fù)制時(shí)，60DNA損傷的修復(fù)(直接修復(fù))1.光復(fù)活（photoreactivation)：修復(fù)紫外線損傷產(chǎn)生的胸腺嘧啶二聚體，廣泛存在原核和真核生物體內(nèi)(光裂合酶)2.“適應(yīng)性”反應(yīng)：主要是O6-甲基鳥嘌呤-DNA甲基轉(zhuǎn)移酶（MGMT)修復(fù)鳥嘌呤O6位的烷基化損傷60DNA損傷的修復(fù)(直接修復(fù))1.光復(fù)活（photorea3.切除修復(fù)3.切除修復(fù)在E.coli中的切除修復(fù)系統(tǒng)損傷：突變的堿基錯(cuò)配或改變DNA結(jié)構(gòu)剪切：內(nèi)切酶在損傷堿基位點(diǎn)兩側(cè)剪切切除：外切酶除去切口間的DNA合成：DNApol合成取代DNA連接酶封閉缺口在E.coli中的切除修復(fù)系統(tǒng)損傷：突變的堿基錯(cuò)配或改變DN第七章外源化合物致突變作用課件第七章外源化合物致突變作用課件DNA損傷修復(fù)的一般特點(diǎn)遺傳多態(tài)性代謝酶多態(tài)性修復(fù)酶多態(tài)性1.DNA損傷不僅有外源因素所致，也可以是內(nèi)源因素所致2.不同類型DNA損傷通過(guò)不同DNA修復(fù)途徑修復(fù)3.不同DNA損傷修復(fù)速度不同4.DNA損傷修復(fù)機(jī)制有些是基本的，有些可誘導(dǎo)5.修復(fù)功能存在物種和個(gè)體差異（人的修復(fù)能力約比小鼠強(qiáng)10倍）DNA損傷修復(fù)的一般特點(diǎn)遺傳多態(tài)性代謝酶多態(tài)性1.DNA損傷CYP17基因多態(tài)性與乳腺癌關(guān)系的單因素Logistc回歸分析CYP17基因型參數(shù)估計(jì)(β)SE

P值OR值95%CIA1/A1---1.000-A1/A20.1220.3110.6981.1300.612-2.0830.1210.3130.7101.1280.608-2.091A2/A21.0900.4390.0122.9741.256-7.023

1.0690.4410.0162.9241.225-6.932CYP17基因編碼的細(xì)胞色素P45017α-羥化酶，參與雌激素代謝;A2/A2基因型的婦女與A1/A1基因型者相比，雌激素水平顯著增高,可能影響許多雌激素相關(guān)疾病的發(fā)生與發(fā)展.CYP17基因多態(tài)性與乳腺癌關(guān)系的單因素Logistc回歸突變外源物質(zhì)終致突變物質(zhì)＋DNA解毒突變外源物質(zhì)終致突變物質(zhì)＋DNA解毒68突變模式：

DNA損傷----修復(fù)----突變?nèi)魏蜠NA損傷，只要修復(fù)無(wú)誤，突變就不會(huì)發(fā)生，如果修復(fù)錯(cuò)誤或未經(jīng)修復(fù)，損傷就固定下來(lái)，于是發(fā)生突變68突變模式：任何DNA損傷，只要修復(fù)無(wú)誤，突變就不會(huì)發(fā)生，DNA損傷修復(fù)的一般特點(diǎn)遺傳多態(tài)性代謝酶多態(tài)性修復(fù)酶多態(tài)性1.DNA損傷不僅有外源因素所致，也可以是內(nèi)源因素所致2.不同類型DNA損傷通過(guò)不同DNA修復(fù)途徑修復(fù)3.不同DNA損傷修復(fù)速度不同4.DNA損傷修復(fù)機(jī)制有些是基本的，有些可誘導(dǎo)5.修復(fù)功能存在物種和個(gè)體差異遺傳因素既是化學(xué)毒物作用的靶部位，也是決定化學(xué)毒物毒作用性質(zhì)和強(qiáng)度的重要因素DNA損傷修復(fù)的一般特點(diǎn)遺傳多態(tài)性代謝酶多態(tài)性1.DNA損傷第五節(jié)觀察化學(xué)毒物致突變作用的基本方法第五節(jié)觀察化學(xué)毒物致突變作用的基本方法致突變?cè)囼?yàn)的目的檢測(cè)外源化學(xué)物的致突變性，鑒定生殖細(xì)胞致突變物和體細(xì)胞致突變物預(yù)測(cè)潛在致癌物用于環(huán)境遺傳毒物污染的監(jiān)測(cè)及評(píng)價(jià)致突變?cè)囼?yàn)的目的檢測(cè)外源化學(xué)物的致突變性，鑒定生殖細(xì)胞致突變觀察項(xiàng)目的選擇1983年國(guó)際環(huán)境致突變物防護(hù)委員會(huì)（ICPEMC）提出的致突變?cè)囼?yàn)遺傳學(xué)終點(diǎn)遺傳學(xué)終點(diǎn)：指試驗(yàn)所觀察到的基因突變，染色體畸變以及反映致突變過(guò)程中發(fā)生的其他事件基因突變?nèi)旧w畸變?nèi)旧w組畸變

DNA原始損傷：DNA完整性的改變DNA重排或交換觀察項(xiàng)目的選擇1983年國(guó)際環(huán)境致突變物防護(hù)委員會(huì)（ICPE試驗(yàn)組合原則一組可靠的試驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)包括每一類型的遺傳學(xué)終點(diǎn)。一般認(rèn)為配套實(shí)驗(yàn)應(yīng)包括多種進(jìn)化程度不同的物種，如原核細(xì)胞、低等和高等真核細(xì)胞。這樣觀察外源化學(xué)物在不同系統(tǒng)發(fā)育的多種生物體的致突變性，更具有說(shuō)服力。體內(nèi)試驗(yàn)與體外試驗(yàn)配合。

體內(nèi)試驗(yàn)接近實(shí)際情況，但由于毒性動(dòng)力學(xué)或其他原因，有時(shí)會(huì)漏檢致突變物。且在時(shí)間、經(jīng)費(fèi)、人力及物力均比體外試驗(yàn)花費(fèi)大。而體外試驗(yàn)簡(jiǎn)便易行，通常檢出率大大優(yōu)于體內(nèi)試驗(yàn)。它的明顯不足在于生物轉(zhuǎn)化及解毒等方面與體內(nèi)不同。

試驗(yàn)組合原則一組可靠的試驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)包括每一類型的遺傳學(xué)終點(diǎn)。

基因突變?cè)囼?yàn)：

鼠傷寒沙門氏菌回復(fù)突變?cè)囼?yàn)（Ames試驗(yàn)）、哺乳動(dòng)物細(xì)胞基因突變?cè)囼?yàn)染色體畸變?cè)囼?yàn)：

染色體分析、微核試驗(yàn)DNA損傷試驗(yàn)：姐妹染色單體交換(SCE)試驗(yàn)、程序外DNA合成試驗(yàn)

化學(xué)致突變物的檢測(cè)基因突變?cè)囼?yàn)：化學(xué)致突變物的檢測(cè)第七章外源化合物致突變作用課件常用致突變實(shí)驗(yàn)常用致突變實(shí)驗(yàn)Ames試驗(yàn)（1979年AmesBN建立）檢測(cè)受試物誘發(fā)鼠傷寒沙門氏菌組氨酸營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變株(his-)回復(fù)突變成野生型(his+)的能力。試驗(yàn)菌株都在組氨酸操縱子中有一突變(his-)，不能自行合成組氨酸，在不含組氨酸的最低營(yíng)養(yǎng)平皿上不能生長(zhǎng)，回復(fù)突變成野生型后能自行合成組氨酸，可在最低營(yíng)養(yǎng)平皿上生長(zhǎng)成可見(jiàn)菌落。計(jì)數(shù)最低營(yíng)養(yǎng)平皿上的回變菌落數(shù)來(lái)判定受試物是否有致突變性標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)菌株有四種：TA97和TA98檢測(cè)移碼突變,TA100檢測(cè)鹼基置換突變,TA102對(duì)醛、過(guò)氧化物及DNA交聯(lián)劑較敏感。Ames試驗(yàn)（1979年AmesBN建立）檢測(cè)受試物誘發(fā)用Ames法檢測(cè)誘變劑用Ames法檢測(cè)誘變劑結(jié)果判斷只要一種試驗(yàn)株得到陽(yáng)性結(jié)果，即認(rèn)為受試物是致突變物只要四種試驗(yàn)菌株均得到陰性結(jié)果，才能認(rèn)為受試物可能是非致突變物不加S9混合液得到陽(yáng)性結(jié)果—直接致突變物加S9混合液得到陽(yáng)性結(jié)果—間接致突變物結(jié)果判斷只要一種試驗(yàn)株得到陽(yáng)性結(jié)果，即認(rèn)為受試物是致突變物野生型細(xì)菌（原養(yǎng)型）突變型細(xì)菌（組氨酸缺陷型）正向突變回復(fù)突變鼠傷寒沙門氏菌哺乳動(dòng)物細(xì)胞野生型細(xì)菌（原養(yǎng)型）突變型細(xì)菌（組氨酸缺陷型）正向突變回復(fù)突微核試驗(yàn)經(jīng)致突變物作用后，染色體無(wú)著絲點(diǎn)斷片或因紡錘體受損傷而丟失的整個(gè)染色體在細(xì)胞分裂的后期仍留在子細(xì)胞的胞質(zhì)內(nèi)，成為一個(gè)或幾個(gè)規(guī)則的次核，稱為微核。常用嚙齒類動(dòng)物骨髓嗜多染紅細(xì)胞(PCE)微核試驗(yàn)。PCE是紅細(xì)胞成熟的一個(gè)階段，此時(shí)紅細(xì)胞的主核已排出，微核容易辯認(rèn).主要檢測(cè)DNA斷裂劑和非整倍體誘變劑微核試驗(yàn)經(jīng)致突變物作用后，染色體無(wú)著絲點(diǎn)斷片或因紡錘體受損微核實(shí)驗(yàn)進(jìn)展體外微核：CHL/CHO/V79外周血微核實(shí)驗(yàn)雙核細(xì)胞法免疫熒光染色法、熒光原位雜交微核實(shí)驗(yàn)進(jìn)展體外微核：CHL/CHO/V79單細(xì)胞凝膠電泳實(shí)驗(yàn)（SCGE）原理：DNA帶負(fù)電。在電泳槽中，DNA斷片在電場(chǎng)的作用下，由細(xì)胞核中移出，并向陽(yáng)極泳動(dòng)，經(jīng)熒光染色后見(jiàn)到細(xì)胞核和移出的DNA斷片，形成有如彗星一樣的彗星頭和彗星尾，故稱為彗星實(shí)驗(yàn)（comettest）單細(xì)胞凝膠電泳實(shí)驗(yàn)（SCGE）原理：DNA帶負(fù)電。在電泳84一條染色體的兩條單體在同一位置發(fā)生同源片段的變換，稱為姐妹染色單體交換。由于交換是對(duì)等的，所以染色體的形成沒(méi)有改變，但用特殊的培養(yǎng)液和處理方法可以顯示出來(lái)姐妹染色單體交換Sister-chromatidexchange,SCE84一條染色體的兩條單體在同一位置發(fā)生同源片段的變換，稱為姐858586SCE的遺傳學(xué)意義還不完全清楚，是否存在自發(fā)的SCE也還有爭(zhēng)議，交換的機(jī)理尚未完全闡明，但它顯然與DNA損傷和修復(fù)過(guò)程有關(guān)。作為一種簡(jiǎn)便和敏感的遺傳學(xué)指標(biāo)，它在誘變和腫瘤研究等領(lǐng)域中的應(yīng)用十分廣泛。例如，目前已知許多環(huán)境誘變劑、職業(yè)有害因素、抗腫瘤藥物、病毒等都可以引起SCE率增加，Bloom綜合征患者和某些腫瘤患者的SCE率也明顯上升。86SCE的遺傳學(xué)意義還不完全清楚，是否存在自發(fā)的SCE也還87顯性致死試驗(yàn)

Dominantlethaltest顯性致死突變指哺乳動(dòng)物生殖細(xì)胞染色體發(fā)生結(jié)構(gòu)和數(shù)目變化，出現(xiàn)的受精卵在著床前死亡和胚胎早期死亡。它是評(píng)價(jià)化學(xué)毒物對(duì)雄性動(dòng)物的生殖細(xì)胞遺傳毒性較好的方法之一。87顯性致死試驗(yàn)

Dominantlethaltest顯88染色體畸變分析

chromosomeaberrationassay觀察染色體形態(tài)結(jié)構(gòu)和數(shù)目改變，又稱細(xì)胞遺傳學(xué)試驗(yàn)。將觀察細(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。88染色體畸變分析

chromosomeaberratio三、試驗(yàn)結(jié)果的評(píng)定

1.在評(píng)定陽(yáng)性或陰性結(jié)果之前，應(yīng)首先檢查實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量控制情況。通過(guò)：①盲法觀察；②陰性對(duì)照和陽(yáng)性對(duì)照的設(shè)立；③資料的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析；④試驗(yàn)結(jié)果的重現(xiàn)性。2.陰性結(jié)果的判定條件：①最高劑量應(yīng)包括受試物溶解度許可或灌胃量許可的最大劑量。比較②各劑量的組間差距不應(yīng)過(guò)大，以防漏檢僅在非常狹窄范圍內(nèi)才有突變能力的某些外來(lái)化合物。3.陽(yáng)性結(jié)果的判定條件：①應(yīng)當(dāng)具有劑量反應(yīng)關(guān)系。②在一個(gè)或多個(gè)劑量組的觀察值與陰性對(duì)照組有顯著性差異。如果低劑量組或低、中兩劑量組與對(duì)照組之間的差異有顯著性，而高劑量組差異無(wú)顯著性，則陽(yáng)性結(jié)果不可信或無(wú)意義。4.無(wú)論陽(yáng)性還是陰性結(jié)果都要求有重現(xiàn)性，即重復(fù)試驗(yàn)?zāi)艿玫较嗤Y(jié)果。三、試驗(yàn)結(jié)果的評(píng)定1.在評(píng)定陽(yáng)性或陰性結(jié)果之前，應(yīng)首先檢查四、致突變?cè)囼?yàn)中的一些問(wèn)題1、陰性對(duì)照、陽(yáng)性對(duì)照陰性對(duì)照：即未處理對(duì)照或溶劑對(duì)照，獲得試驗(yàn)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)*通過(guò)對(duì)陽(yáng)性物質(zhì)的試驗(yàn)證明實(shí)驗(yàn)方法的可靠；*驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)者在本實(shí)驗(yàn)條件下，完成技術(shù)和鑒定致突變物的能力；*證實(shí)經(jīng)一定時(shí)間后，本實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性。四、致突變?cè)囼?yàn)中的一些問(wèn)題1、陰性對(duì)照、陽(yáng)性對(duì)照*通過(guò)對(duì)陽(yáng)性四、致突變?cè)囼?yàn)中的一些問(wèn)題2.體外實(shí)驗(yàn)活化系統(tǒng)：S9、哺乳動(dòng)物細(xì)胞（肝原代細(xì)胞）、…S9：經(jīng)酶誘導(dǎo)劑處理后制備的肝勻漿，再經(jīng)9000g離心分離所得上

清液，加上適當(dāng)?shù)木彌_液和輔助因子。3.質(zhì)量控制：對(duì)照、盲法、統(tǒng)計(jì)分析、重復(fù)試驗(yàn)4.致突變與致癌試驗(yàn)的關(guān)系遺傳毒性致癌物√非遺傳毒性致癌物：假陰性遺傳毒性非致癌物：假陽(yáng)性非遺傳毒性非致癌物四、致突變?cè)囼?yàn)中的一些問(wèn)題2.體外實(shí)驗(yàn)活化系統(tǒng)：S9、哺乳動(dòng)5.陰性、陽(yáng)性結(jié)果判斷

√最高劑量應(yīng)包括受試物溶解度許可或灌胃量許可的最大劑量

√各劑量組的組距不應(yīng)過(guò)大，以防漏檢僅在非常狹窄范圍內(nèi)才有突變能力的某些外源化學(xué)物

√陽(yáng)性結(jié)果應(yīng)當(dāng)有劑量-反應(yīng)關(guān)系，并在一組或多組的觀察值與陰性對(duì)照之間有顯著差異5.陰性、陽(yáng)性結(jié)果判斷幾種遺傳毒理學(xué)試驗(yàn)的哺乳動(dòng)物性細(xì)胞

致突變物篩檢可靠性評(píng)價(jià)

試驗(yàn)靈敏性(%)特異性(%)準(zhǔn)確性(％)Ames試驗(yàn)17/19(89%)3/10(30%)20/29(69%)

骨髓細(xì)胞染色體畸18/18(100%)2/10(20%)20/28(71%)

變?cè)囼?yàn)或微核試驗(yàn)顯性致死試驗(yàn)18/18(100%)8/10(80%)26/28(93%)幾種遺傳毒理學(xué)試驗(yàn)的哺乳動(dòng)物性細(xì)胞

致突變物篩檢可靠性評(píng)價(jià)

化學(xué)品毒性鑒定技術(shù)規(guī)范2005.61、Ames試驗(yàn)2、體外哺乳動(dòng)物細(xì)胞染色體畸變?cè)囼?yàn)3、體內(nèi)哺乳動(dòng)物骨髓細(xì)胞染色體畸變?cè)囼?yàn)4、體內(nèi)哺乳動(dòng)物骨髓嗜多染紅細(xì)胞微核試驗(yàn)5、哺乳動(dòng)物精原細(xì)胞/初級(jí)精母細(xì)胞染色體畸變?cè)囼?yàn)/精子畸形試驗(yàn)6、嚙齒類動(dòng)物顯性致死試驗(yàn)…

化學(xué)品毒性鑒定技術(shù)規(guī)范2005.61、Ames試驗(yàn)《食品安全性毒理學(xué)評(píng)價(jià)程序》（1994）Ames試驗(yàn)、小鼠骨髓微核試驗(yàn)或骨髓細(xì)胞染色體畸變?cè)囼?yàn)、小鼠精子畸形試驗(yàn)和睪丸染色體畸變?cè)囼?yàn)（選擇四項(xiàng)）其他備選試驗(yàn)：V79細(xì)胞HGPRT基因突變?cè)囼?yàn)顯性致死試驗(yàn)，果蠅伴性隱性致死試驗(yàn)，UDS試驗(yàn)《食品安全性毒理學(xué)評(píng)價(jià)程序》（1994）復(fù)習(xí)題基本概念：突變、遺傳毒理學(xué)、致突變作用、致突變物遺傳學(xué)損傷的類型突變的后果：生殖細(xì)胞突變，體細(xì)胞突變遺傳毒理學(xué)試驗(yàn)的主要遺傳學(xué)終點(diǎn)有哪些？試驗(yàn)成組應(yīng)用原則？Ames試驗(yàn)、微核試驗(yàn)、彗星試驗(yàn)的基本原理復(fù)習(xí)題基本概念：突變、遺傳毒理學(xué)、致突變作第七章

外源化學(xué)物致突變作用MutagenesisofXenobiotics第七章

外源化學(xué)物致突變作用Mutagenesisof98一般毒性作用特殊毒性作用（致畸、致突變、致癌）——“三致”作用

2一般毒性作用目的要求掌握外源化合物的致突變作用熟悉致突變作用的評(píng)價(jià)方法了解致突變作用的遺傳學(xué)基礎(chǔ)目的要求掌握外源化合物的致突變作用100基本概念：突變、遺傳毒理學(xué)、致突變作用、致突變物致突變的類型：基因突變、染色體結(jié)構(gòu)異常、染色體數(shù)目異?！緝?nèi)容】4基本概念：突變、遺傳毒理學(xué)、致突變作【內(nèi)容】101致突變作用機(jī)制突變的后果：生殖細(xì)胞突變，體細(xì)胞突變機(jī)體對(duì)致突變作用的影響致突變?cè)囼?yàn)5致突變作用機(jī)制第一節(jié)概述第一節(jié)概述第七章外源化合物致突變作用課件

DNA轉(zhuǎn)錄

翻譯

復(fù)制

逆轉(zhuǎn)錄

RNA復(fù)制

RNA蛋白質(zhì)

基因就是指DNA中能編碼蛋白質(zhì)和功能RNA的特定核苷酸序列為什么子女與父母非常相象？轉(zhuǎn)錄翻譯復(fù)制逆轉(zhuǎn)錄RNA復(fù)制

基因就是指D13.313.213.1313.11121213.1113.213.3313.43LDL-R,……ApoEApoCIApoCII,……13.3LDL-R,……ApoE等位基因一對(duì)同源染色體統(tǒng)一基因座上的一對(duì)基因稱為一對(duì)等位基因（allele）。二倍體細(xì)胞每一個(gè)基因是成對(duì)存在的，每一對(duì)基因分別來(lái)自雙親的染色體的同一位置上，這個(gè)位置稱為基因座（locus）。等位基因之間有相互作用：如完全顯性，不完全顯性等。非等位基因之間也存在相互作用。等位基因一對(duì)同源染色體統(tǒng)一基因座上的一對(duì)基因稱為一對(duì)等位基因復(fù)等位基因在某一種生物的群體中，每一個(gè)基因座上可以有兩個(gè)以上的等位基因，這就是復(fù)等位基因（multipleallele）。例如人類的血型就是由IA,IB,i3個(gè)復(fù)等位基因決定的，這幾個(gè)基因各自編碼特定的紅細(xì)胞表面抗原。復(fù)等位基因在某一種生物的群體中，每一個(gè)基因座上可以有兩個(gè)以上外顯子和內(nèi)含子

—

基因的結(jié)構(gòu)是斷裂的（splitgene）原核生物的基因結(jié)構(gòu)大多數(shù)是連續(xù)的，即基因編碼蛋白質(zhì)的序列是不中斷的。而真核生物基因的編碼序列是不連貫的，即在兩個(gè)編碼序列之間有一段不編碼蛋白質(zhì)的非編碼序列。編碼序列稱為外顯子（exon），非編碼序列稱為內(nèi)含子（intron）。外顯子是出現(xiàn)在mRNA分子中的基因序列；內(nèi)含子則是不出現(xiàn)在mRNA分子中的基因序列。不同基因的外顯子和內(nèi)含子的數(shù)量及其長(zhǎng)度是不等的。外顯子和內(nèi)含子

—基因的結(jié)構(gòu)是斷裂的（spli第七章外源化合物致突變作用課件突變（mutation）：指遺傳結(jié)構(gòu)本身的變化及其引起的變異即生物體的遺傳物質(zhì)發(fā)生了突然的、根本的、遺傳的變化，因?yàn)檫@種變化起源于基因和染色體，因此是可遺傳的變異突變（mutation）：指遺傳結(jié)構(gòu)本身的變化及其引起的變異111突變研究簡(jiǎn)史年份事件作者1904發(fā)現(xiàn)X射線可以改變生殖細(xì)胞的遺傳物質(zhì)DeVries1927用X射線照射發(fā)現(xiàn)可以引起基因突變Muller1943發(fā)現(xiàn)芥子氣可誘發(fā)基因和染色體畸變Averbach&Robson1951用X射線可誘發(fā)小鼠突變1966化學(xué)物可誘發(fā)小鼠突變Russed1969成立國(guó)際環(huán)境誘變劑學(xué)會(huì)Guttanach15突變研究簡(jiǎn)史年份事件作者1904發(fā)現(xiàn)X射線可以改112現(xiàn)實(shí)生活中……自然界中的自發(fā)突變轉(zhuǎn)基因的動(dòng)、植物各種有害因素引起的突變（物理，生物，化學(xué)）16現(xiàn)實(shí)生活中……自然界中的自發(fā)突變突變誘發(fā)突變自發(fā)突變：取決于時(shí)間、環(huán)境以及在基因

組中位置而隨機(jī)變化人類健康危害新品種培育、選擇、改良發(fā)生過(guò)程短，頻率高；可為人類利用，也可能對(duì)人有害適應(yīng)性突變：適者生存（如細(xì)菌耐藥性）突變誘發(fā)突變自發(fā)突變：取決于時(shí)間、環(huán)境以及在基因人類健康遺傳毒理學(xué)（genetictoxicology）研究化學(xué)、物理和生物因素對(duì)遺傳物質(zhì)（DNA）及活細(xì)胞遺傳過(guò)程的作用，以及人類接觸致突變物可能引起的健康效應(yīng)的學(xué)科。

主要研究致突變作用機(jī)理尋找敏感檢測(cè)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)和探究致突變物提出評(píng)價(jià)致突變物健康危害的方法遺傳毒理學(xué)（genetictoxicology）研究化學(xué)、突變是致突變作用的后果致突變物（mutagen）：能引起突變的物質(zhì)，又稱誘變劑遺傳毒物（genotoxicagent）：因致突變物能引起遺傳物質(zhì)損傷，又稱其為遺傳毒物遺傳毒性：對(duì)基因組的損傷能力，包括對(duì)基因組的毒作用引起的致突變性及其他各種不同效應(yīng)。致突變性：引起遺傳物質(zhì)發(fā)生突變的能力。在一個(gè)實(shí)驗(yàn)群體中突變率可以定量檢測(cè)。

（突變率）致突變作用（mutagenesis）：指外來(lái)因素特別是化學(xué)因子引起細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)發(fā)生改變的能力，而且此種能力可隨同細(xì)胞分裂過(guò)程而傳遞突變是致突變作用的后果致突變作用（mutagenesis）：直接致突變物（direct-actingmutagen）:具有很高的化學(xué)活性，其原型就可引起生物體突變的物質(zhì)間接致突變物（indirect-actingmutagen）:本身不能引起突變，必須在體內(nèi)經(jīng)過(guò)代謝活化才具有致突變性的物質(zhì)直接致突變物（direct-actingmutagen）:第二節(jié)

外源化學(xué)物的致突變類型第二節(jié)

外源化學(xué)物的致突變類型

遺傳基因突變?nèi)旧w結(jié)構(gòu)改變?nèi)旧w數(shù)目改變機(jī)理以DNA為靶的損傷：基因突變?nèi)旧w畸變不以DNA為靶的損傷染色體數(shù)目改變突變的類型1.本質(zhì)相同，損傷的程度不同2.基因突變?cè)诠鈱W(xué)顯微鏡下不能觀察3.染色體畸變（結(jié)構(gòu)、數(shù)目）可在光學(xué)顯微鏡下觀察遺傳機(jī)理突變的類型1.本質(zhì)相同，損傷的程度不同mutatedtypegene：基因內(nèi)存在突變位點(diǎn)的基因wildtypegene：沒(méi)有發(fā)生突變的基因1.基因突變Geneticmutation：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兩種：堿基置換、移碼突變mutatedtypegene：基因內(nèi)存在突變位點(diǎn)的基因120AGTC腺嘌呤鳥嘌呤胸腺嘧啶胞嘧啶24A堿基置換（basesubstitution）錯(cuò)誤配對(duì)的堿基在下一次DNA復(fù)制時(shí)按正常規(guī)律配對(duì)，于是原來(lái)的堿基對(duì)被錯(cuò)誤堿基對(duì)所置換。轉(zhuǎn)換（transition）：嘌呤到嘌呤或嘧啶到嘧啶的變化顛換（transversion）：嘌呤到嘧啶或嘧啶到嘌呤的變化由某一堿基配對(duì)性能改變或脫落而引起的突變堿基置換（basesubstitution）錯(cuò)誤配對(duì)的堿基突變的后果同義突變（synonymousmutation）:指沒(méi)有改變基因產(chǎn)物氨基酸序列的改變錯(cuò)義突變（missensemutation）:指堿基序列的改變引起了產(chǎn)物氨基酸序列的改變無(wú)義突變（nonsensemutation）: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改變突變的后果同義突變（synonymousmutationTyrosine(Tyr)酪氨酸Serine(Ser)絲氨酸無(wú)義密碼子：UAA，UAG，UGATyrosine(Tyr)酪氨酸無(wú)義密碼子：UAA，UA移碼突變（frameshiftmutation）√指發(fā)生一對(duì)或幾對(duì)不等于3的倍數(shù)的堿基減少或增加，以致從受損點(diǎn)開(kāi)始?jí)A基序列完全改變，形成錯(cuò)誤的密碼，并轉(zhuǎn)譯為不正常的氨基酸√因?yàn)閴A基序列所形成的一系列三聯(lián)體密碼子相互間無(wú)標(biāo)點(diǎn)符號(hào)，于是從受損位點(diǎn)開(kāi)始密碼子的閱讀框完全改變移碼突變（frameshiftmutation）√指發(fā)生一移碼突變的結(jié)果從原始損傷的密碼子開(kāi)始一直到信息末端的氨基酸序列完全改變使讀碼框架改變其中某一點(diǎn)形成無(wú)義密碼，于是產(chǎn)生一個(gè)無(wú)功能的肽鏈片段移碼較易成為致死性突變?nèi)绻麥p少或增加堿基對(duì)剛好是3對(duì)，則產(chǎn)物的肽鏈中僅減少或增加1個(gè)氨基酸，其后果與堿基置換相似，與移碼突變不一樣，不包括在移碼突變范疇移碼突變的結(jié)果從原始損傷的密碼子開(kāi)始一直到信息末端的氨基酸序126基因突變的案例——白化病一組由黑素合成相關(guān)的基因突變導(dǎo)致眼或眼、皮膚、毛發(fā)黑色素缺乏引起的遺傳性疾病酪氨酸酶缺乏或功能減退發(fā)病率，2/1000常染色體隱性遺傳30基因突變的案例——白化病一組由黑素合成相關(guān)的基因突變導(dǎo)致127基因突變的案例——多毛癥23歲的墨西哥男子丹尼·出生后就患有一種罕見(jiàn)的多毛癥，全身都被濃厚的黑色毛發(fā)覆蓋，看起來(lái)就像傳說(shuō)中的恐怖“狼人”。據(jù)悉，丹尼一家五代人都患有這種“狼人綜合征”，他和26歲的哥哥拉里從小便被當(dāng)成“怪物”，被關(guān)進(jìn)籠子中四處展出。祖母攜帶這種變異基因，將它傳給了后代。哥哥拉里、堂姐妹莉莉和卡拉、親妹妹賈米、6歲侄女丹尼拉等31基因突變的案例——多毛癥23歲的墨西哥男子丹尼·出生后就128多毛癥基因曾是人類身上的一種“失傳基因”。當(dāng)遠(yuǎn)古時(shí)代的人類還是長(zhǎng)滿毛發(fā)的靈長(zhǎng)類動(dòng)物時(shí)，身上就存在著這種基因，但當(dāng)人類漸漸進(jìn)化后，這種基因變得不再需要，就開(kāi)始發(fā)生突變而“關(guān)閉”。然而丹尼的家族不知何故，他們體內(nèi)被“關(guān)閉”的多毛癥基因現(xiàn)在又被“打開(kāi)來(lái)了”?！袄侨司C合征”非常罕見(jiàn)，患病概率只有100億分之一，且沒(méi)有根治辦法。

322.染色體畸變?nèi)旧w結(jié)構(gòu)異常（structualchromosomeaberration）：指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2.染色體畸變?nèi)旧w結(jié)構(gòu)異常（structualchrom染色體畸變類型在下一次細(xì)胞分裂時(shí)斷片因無(wú)著絲點(diǎn)，故不能進(jìn)入分裂的核中而滯留在細(xì)胞質(zhì)中，稱為“微核”（1）裂隙和斷裂：指染色體上狹窄的非染色帶，過(guò)去以寬度超過(guò)染色單體寬度為斷裂，反之為裂隙（2）無(wú)著絲點(diǎn)斷片和缺失染色體畸變類型在下一次細(xì)胞分裂時(shí)斷片因無(wú)著絲點(diǎn)，故不能進(jìn)入分染色體畸變類型后果：穩(wěn)定的畸變(如倒位、易位)：染色體重排，可在機(jī)體或細(xì)胞群傳遞不穩(wěn)定畸變（無(wú)著絲粒斷片、環(huán)狀染色體）：因喪失重要遺傳物質(zhì)或有絲分裂障礙致細(xì)胞死亡。（3）環(huán)狀染色體（4）倒位（5）插位和重復(fù)（6）易位染色體畸變類型后果：（3）環(huán)狀染色體（4）倒位（5）插位和重3.染色體數(shù)目異常動(dòng)物正常體細(xì)胞染色體數(shù)目2n為標(biāo)準(zhǔn)異常：整倍性畸變—單倍體、三倍體、四倍體

非整倍性畸變—比二倍體多或少一條或多條染色體3.染色體數(shù)目異常動(dòng)物正常體細(xì)胞染色體數(shù)目2n為標(biāo)準(zhǔn)

發(fā)病率：1/800，1.25‰

以13億人口計(jì)

1.25‰x13億=162.5萬(wàn)。體征：智力發(fā)育不全，發(fā)育遲緩，面容呆滯，眼距寬。眼裂小，外眼角上斜，鼻根扁平，張口伸舌，流涎水缺乏抽象的思維能力，只會(huì)發(fā)單音節(jié)。

常伴有四肢、五官、內(nèi)臟、皮膚等方面的異常。

50%患者伴有先天性心臟病，是死亡的主要原因。白血病的發(fā)病率高于常人20倍。

Down綜合征-為21-三體syndrome發(fā)病率：1/800，1.25‰Down綜合征-為Down（唐氏）綜合征患者Down（唐氏）綜合征患者第三節(jié)外源化學(xué)物致突變作用的機(jī)制及后果第三節(jié)外源化學(xué)物致突變作用的機(jī)制及后果機(jī)理以DNA為靶的損傷：基因突變?nèi)旧w畸變不以DNA為靶的損傷染色體數(shù)目改變-非整倍體、多倍體機(jī)理突變的DNA變化堿基錯(cuò)配平面大分子嵌入DNA鏈堿基類似物取代堿基的化學(xué)結(jié)構(gòu)改變或破壞1.二聚體形成DNA加合物形成DNA蛋白交聯(lián)物形成DNA鏈?zhǔn)軗p堿基損傷2.突變細(xì)胞分裂過(guò)程改變其它：3.突變的DNA變化堿基錯(cuò)配平面大分子嵌入DNA鏈堿基類似如甲基黃酸乙脂（EMS）,氮芥(NM),甲基黃酸甲脂（MMS）,亞硝基胍（NG）等，它們的作用是使堿基烷基化，EMS使G的第6位烷化，使T的第4位上烷化，結(jié)果產(chǎn)生的O-6-E-G和O-4-E-T分別和T、G配對(duì)，導(dǎo)致G∶C對(duì)轉(zhuǎn)換成A∶T對(duì)；T∶A對(duì)轉(zhuǎn)換成C∶G烷化劑與DNA共價(jià)結(jié)合1.堿基錯(cuò)配烷化劑（alkylatingagent）：指對(duì)DNA和蛋白質(zhì)具有強(qiáng)烈烷化作用的物質(zhì)一般情況下甲基化>乙基化>高碳烷基化如甲基黃酸乙脂（EMS）,氮芥(NM),甲基黃酸甲脂（MMS引起移嗎突變2.平面大分子嵌入DNA鏈嵌入劑（intercalatingagent）：指能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)的相鄰多核苷酸鏈之間的物質(zhì)如吖啶類染料分子多數(shù)是多環(huán)的平面結(jié)構(gòu)，特別是三環(huán)結(jié)構(gòu)，其長(zhǎng)度為6.8*102nm，恰好是DNA單鏈相鄰堿基距離的兩倍引起移嗎突變2.平面大分子嵌入DNA鏈嵌入劑（interca5-溴尿嘧啶和T很相似，僅在第5個(gè)碳元子上由Br取代了甲基，5-BU有酮式、烯醇式兩種異構(gòu)體，可分別與A及G配對(duì)結(jié)合3.堿基類似物取代指與堿基結(jié)構(gòu)類似的化學(xué)物堿基類似物能在S期中與天然堿基競(jìng)爭(zhēng)，并取代其位置5-溴尿嘧啶和T很相似，僅在第5個(gè)碳元子上由Br取代了甲基，4.堿基的化學(xué)結(jié)構(gòu)改變或破壞√化學(xué)物可對(duì)堿基產(chǎn)生氧化作用，從而破壞或改變堿基的結(jié)構(gòu)，甚至引起鏈斷裂√如甲醛、安吉甲酸乙酯、乙氧咖啡堿等在體內(nèi)可形成有機(jī)過(guò)氧化物或自由基，可間接使嘌呤的化學(xué)結(jié)構(gòu)破壞，出現(xiàn)DNA鏈斷裂4.堿基的化學(xué)結(jié)構(gòu)改變或破壞√化學(xué)物可對(duì)堿基產(chǎn)生氧化作用，從DNA鏈?zhǔn)軗p紫外線誘發(fā)胸苷二聚體阻斷DNA復(fù)制DNA---→環(huán)丁烷嘧啶二聚體和4-6光產(chǎn)物→阻止DNA復(fù)制→引起細(xì)胞死亡1.二聚體形成：紫外線DNA鏈?zhǔn)軗p紫外線誘發(fā)胸苷二聚體阻斷DNA復(fù)制DNA---→加合物形成可活化癌基因，影響調(diào)節(jié)基因和抑癌基因表達(dá)2.DNA加合物形成活性化學(xué)物質(zhì)與細(xì)胞大分子之間通過(guò)共價(jià)鍵形成的穩(wěn)定復(fù)合物如生物毒素、多環(huán)芳烴和芳香族類致癌物可使DNA形成大加合物，使DNA的立體構(gòu)象發(fā)生明顯變化，阻斷受損部位的半保留復(fù)制和轉(zhuǎn)錄.DNA加合物(adduct)的形成被普遍認(rèn)為是誘變作用的重要事件。加合物形成可活化癌基因，影響調(diào)節(jié)基因和抑癌基因表達(dá)2.DNA3.DNA－蛋白交聯(lián)物：（DNA-proteincrosslinks，DPC）

穩(wěn)定的共價(jià)結(jié)合物對(duì)DNA構(gòu)象與功能產(chǎn)生嚴(yán)重影響許多外源化學(xué)物均可引起DPC的形成（烷化劑、醛類、重金屬等）4.DNA-DNA交聯(lián)（DNA-DNAcrosslinks，DDC）：DNA分子上一條鏈的堿基與互補(bǔ)鏈上的相應(yīng)堿基形成共價(jià)連接3.DNA－蛋白交聯(lián)物：（DNA-proteincros

不以DNA為靶的間接誘變

1.對(duì)DNA高保真復(fù)制和修復(fù)有關(guān)的酶系統(tǒng)作用一些氨基酸類似物可使與DNA合成有關(guān)的酶系統(tǒng)遭受破壞而誘發(fā)突變，脫氧核糖核苷三磷酸在DNA合成時(shí)的不平衡也可誘發(fā)突變鈹和錳除可直接與DNA相互作用外，還可與酶促放錯(cuò)修復(fù)系統(tǒng)相作用而產(chǎn)生突變不以DNA為靶的間接誘變1.對(duì)DNA高保真復(fù)制和修復(fù)

不以DNA為靶的間接誘變

2.對(duì)紡垂體作用—染色體分離異常√與微管蛋白二聚體結(jié)合√與微管上的巰基結(jié)合√破壞已組裝的微管√妨礙中心粒移動(dòng)√其他作用不以DNA為靶的間接誘變2.對(duì)紡垂體作用—染色體分離異第七章外源化合物致突變作用課件148突變的后果突變的后果取決于化學(xué)毒物所作用的靶細(xì)胞體細(xì)胞：其影響僅能在直接接觸該物質(zhì)的個(gè)體身體上表現(xiàn)出來(lái)，不可能遺傳到下一代（腫瘤）生殖細(xì)胞：其影響有可能遺傳到下一代（遺傳性疾病）52突變的后果突變的后果取決于化學(xué)毒物所作用的靶細(xì)胞其它：致畸

衰老心腦血管疾病

……體細(xì)胞突變腫瘤癌基因的活化與抑癌基因失活其它：體細(xì)胞突變腫瘤癌基因的活化與抑癌基因失活生殖細(xì)胞突變顯性致死：使卵子不能受精或突變配子與正常配子結(jié)合后，

在著床前或著床后的早期胚胎死亡。隱性致死：需要純合子或半合子才能出現(xiàn)死亡效應(yīng)。非致死突變①產(chǎn)生遺傳病。②對(duì)基因庫(kù)的遺傳負(fù)荷產(chǎn)生不良影響?；驇?kù)是指某一物種的生育年齡群體于特定時(shí)期能將遺傳信息傳至下一代的基因的總和。遺傳負(fù)荷（geneticload)：指人群中每個(gè)個(gè)體所攜帶有害基因或致死基因的平均水平致死性突變將導(dǎo)致死胎，它影響后代的數(shù)量而非質(zhì)量。非致死性突變主要影響后代的質(zhì)量。生殖細(xì)胞突變顯性致死：使卵子不能受精或突變配子與正常配子結(jié)合2012.9.12-衛(wèi)生部:中國(guó)出生缺陷總發(fā)生率約為5.6%對(duì)我國(guó)人群的影響我國(guó)大約有1600萬(wàn)新生兒70~80%涉及遺傳因素50%由染色體畸變引起自然流產(chǎn)約占15%已存活的兒童，住院就診的約有1/4~1/3患與遺傳有關(guān)的疾病精子從產(chǎn)生到成熟需要3個(gè)月2012.9.12-衛(wèi)生部:中國(guó)出生缺陷總發(fā)生率約為5.6%人群中，約3％～5％患某種單基因病約15％～20％患某種多基因病約1％患染色體病

體細(xì)胞遺傳病中的惡性腫瘤構(gòu)成我國(guó)不同地區(qū)人群死亡原因的第一或第二位。

我國(guó)人群中智力低下的發(fā)生率約為2.2％，其中1/3以上有多基因、單基因或染色體改變的基礎(chǔ)。遺傳病對(duì)我國(guó)人群的影響人群中，約3％～5％患某種單基因病體細(xì)第四節(jié)

機(jī)體對(duì)致突變作用的影響第四節(jié)

機(jī)體對(duì)致突變作用的影響（1）損傷耐受機(jī)制：DNA遺傳可繞過(guò)那些阻止DNA復(fù)制。細(xì)菌重組修復(fù)（2）修復(fù)機(jī)制：直接修復(fù)、切除修復(fù)損傷修復(fù)DNA執(zhí)行高保真復(fù)制修復(fù)DNA損傷遺傳信息代代相傳，并且高度保真指引起DNA損傷的反應(yīng)是可逆性的負(fù)責(zé)較大范圍的損傷修復(fù)，將損傷或不正確的甲基去除和替換（1）損傷耐受機(jī)制：DNA遺傳可繞過(guò)那些阻止DNA復(fù)制。損傷重組修復(fù)即雙鏈DNA中的一條鏈發(fā)生損傷，在DNA進(jìn)行復(fù)制時(shí)，由于該損傷部位不能成為模板，不能合成互補(bǔ)的DNA鏈，所以產(chǎn)生缺口，而從原來(lái)DNA的對(duì)應(yīng)部位切出相應(yīng)的部分將缺口填滿，從而產(chǎn)生完整無(wú)損的子代DNA的這種修復(fù)現(xiàn)象。重組修復(fù)即雙鏈DNA中的一條鏈發(fā)生損傷，在DNA進(jìn)行復(fù)制時(shí)，156DNA損傷的修復(fù)(直接修復(fù))1.光復(fù)活（photoreactivation)：修復(fù)紫外線損傷產(chǎn)生的胸腺嘧啶二聚體，廣泛存在原核和真核生物體內(nèi)(光裂合酶)2.“適應(yīng)性”反應(yīng)：主要是O6-甲基鳥嘌呤-DNA甲基轉(zhuǎn)移酶（MGMT)修復(fù)鳥嘌呤O6位的烷基化損傷60DNA損傷的修復(fù)(直接修復(fù))1.光復(fù)活（photorea3.切除修復(fù)3.切除修復(fù)在E.coli中的切除修復(fù)系統(tǒng)損傷：突變的堿基錯(cuò)配或改變DNA結(jié)構(gòu)剪切：內(nèi)切酶在損傷堿基位點(diǎn)兩側(cè)剪切切除：外切酶除去切口間的DNA合成：DNApol合成取代DNA連接酶封閉缺口在E.coli中的切除修復(fù)系統(tǒng)損傷：突變的堿基錯(cuò)配或改變DN第七章外源化合物致突變作用課件第七章外源化合物致突變作用課件DNA損傷修復(fù)的一般特點(diǎn)遺傳多態(tài)性代謝酶多態(tài)性修復(fù)酶多態(tài)性1.DNA損傷不僅有外源因素所致，也可以是內(nèi)源因素所致2.不同類型DNA損傷通過(guò)不同DNA修復(fù)途徑修復(fù)3.不同DNA損傷修復(fù)速度不同4.DNA損傷修復(fù)機(jī)制有些是基本的，有些可誘導(dǎo)5.修復(fù)功能存在物種和個(gè)體差異（人的修復(fù)能力約比小鼠強(qiáng)10倍）DNA損傷修復(fù)的一般特點(diǎn)遺傳多態(tài)性代謝酶多態(tài)性1.DNA損傷CYP17基因多態(tài)性與乳腺癌關(guān)系的單因素Logistc回歸分析CYP17基因型參數(shù)估計(jì)(β)SE

P值OR值95%CIA1/A1---1.000-A1/A20.1220.3110.6981.1300.612-2.0830.1210.3130.7101.1280.608-2.091A2/A21.0900.4390.0122.9741.256-7.023

1.0690.4410.0162.9241.225-6.932CYP17基因編碼的細(xì)胞色素P45017α-羥化酶，參與雌激素代謝;A2/A2基因型的婦女與A1/A1基因型者相比，雌激素水平顯著增高,可能影響許多雌激素相關(guān)疾病的發(fā)生與發(fā)展.CYP17基因多態(tài)性與乳腺癌關(guān)系的單因素Logistc回歸突變外源物質(zhì)終致突變物質(zhì)＋DNA解毒突變外源物質(zhì)終致突變物質(zhì)＋DNA解毒164突變模式：

DNA損傷----修復(fù)----突變?nèi)魏蜠NA損傷，只要修復(fù)無(wú)誤，突變就不會(huì)發(fā)生，如果修復(fù)錯(cuò)誤或未經(jīng)修復(fù)，損傷就固定下來(lái)，于是發(fā)生突變68突變模式：任何DNA損傷，只要修復(fù)無(wú)誤，突變就不會(huì)發(fā)生，DNA損傷修復(fù)的一般特點(diǎn)遺傳多態(tài)性代謝酶多態(tài)性修復(fù)酶多態(tài)性1.DNA損傷不僅有外源因素所致，也可以是內(nèi)源因素所致2.不同類型DNA損傷通過(guò)不同DNA修復(fù)途徑修復(fù)3.不同DNA損傷修復(fù)速度不同4.DNA損傷修復(fù)機(jī)制有些是基本的，有些可誘導(dǎo)5.修復(fù)功能存在物種和個(gè)體差異遺傳因素既是化學(xué)毒物作用的靶部位，也是決定化學(xué)毒物毒作用性質(zhì)和強(qiáng)度的重要因素DNA損傷修復(fù)的一般特點(diǎn)遺傳多態(tài)性代謝酶多態(tài)性1.DNA損傷第五節(jié)觀察化學(xué)毒物致突變作用的基本方法第五節(jié)觀察化學(xué)毒物致突變作用的基本方法致突變?cè)囼?yàn)的目的檢測(cè)外源化學(xué)物的致突變性，鑒定生殖細(xì)胞致突變物和體細(xì)胞致突變物預(yù)測(cè)潛在致癌物用于環(huán)境遺傳毒物污染的監(jiān)測(cè)及評(píng)價(jià)致突變?cè)囼?yàn)的目的檢測(cè)外源化學(xué)物的致突變性，鑒定生殖細(xì)胞致突變觀察項(xiàng)目的選擇1983年國(guó)際環(huán)境致突變物防護(hù)委員會(huì)（ICPEMC）提出的致突變?cè)囼?yàn)遺傳學(xué)終點(diǎn)遺傳學(xué)終點(diǎn)：指試驗(yàn)所觀察到的基因突變，染色體畸變以及反映致突變過(guò)程中發(fā)生的其他事件基因突變?nèi)旧w畸變?nèi)旧w組畸變

DNA原始損傷：DNA完整性的改變DNA重排或交換觀察項(xiàng)目的選擇1983年國(guó)際環(huán)境致突變物防護(hù)委員會(huì)（ICPE試驗(yàn)組合原則一組可靠的試驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)包括每一類型的遺傳學(xué)終點(diǎn)。一般認(rèn)為配套實(shí)驗(yàn)應(yīng)包括多種進(jìn)化程度不同的物種，如原核細(xì)胞、低等和高等真核細(xì)胞。這樣觀察外源化學(xué)物在不同系統(tǒng)發(fā)育的多種生物體的致突變性，更具有說(shuō)服力。體內(nèi)試驗(yàn)與體外試驗(yàn)配合。

體內(nèi)試驗(yàn)接近實(shí)際情況，但由于毒性動(dòng)力學(xué)或其他原因，有時(shí)會(huì)漏檢致突變物。且在時(shí)間、經(jīng)費(fèi)、人力及物力均比體外試驗(yàn)花費(fèi)大。而體外試驗(yàn)簡(jiǎn)便易行，通常檢出率大大優(yōu)于體內(nèi)試驗(yàn)。它的明顯不足在于生物轉(zhuǎn)化及解毒等方面與體內(nèi)不同。

試驗(yàn)組合原則一組可靠的試驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)包括每一類型的遺傳學(xué)終點(diǎn)。

基因突變?cè)囼?yàn)：

鼠傷寒沙門氏菌回復(fù)突變?cè)囼?yàn)（Ames試驗(yàn)）、哺乳動(dòng)物細(xì)胞基因突變?cè)囼?yàn)染色體畸變?cè)囼?yàn)：

染色體分析、微核試驗(yàn)DNA損傷試驗(yàn)：姐妹染色單體交換(SCE)試驗(yàn)、程序外DNA合成試驗(yàn)

化學(xué)致突變物的檢測(cè)基因突變?cè)囼?yàn)：化學(xué)致突變物的檢測(cè)第七章外源化合物致突變作用課件常用致突變實(shí)驗(yàn)常用致突變實(shí)驗(yàn)Ames試驗(yàn)（1979年AmesBN建立）檢測(cè)受試物誘發(fā)鼠傷寒沙門氏菌組氨酸營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變株(his-)回復(fù)突變成野生型(his+)的能力。試驗(yàn)菌株都在組氨酸操縱子中有一突變(his-)，不能自行合成組氨酸，在不含組氨酸的最低營(yíng)養(yǎng)平皿上不能生長(zhǎng)，回復(fù)突變成野生型后能自行合成組氨酸，可在最低營(yíng)養(yǎng)平皿上生長(zhǎng)成可見(jiàn)菌落。計(jì)數(shù)最低營(yíng)養(yǎng)平皿上的回變菌落數(shù)來(lái)判定受試物是否有致突變性標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)菌株有四種：TA97和TA98檢測(cè)移碼突變,TA100檢測(cè)鹼基置換突變,TA102對(duì)醛、過(guò)氧化物及DNA交聯(lián)劑較敏感。Ames試驗(yàn)（1979年AmesBN建立）檢測(cè)受試物誘發(fā)用Ames法檢測(cè)誘變劑用Ames法檢測(cè)誘變劑結(jié)果判斷只要一種試驗(yàn)株得到陽(yáng)性結(jié)果，即認(rèn)為受試物是致突變物只要四種試驗(yàn)菌株均得到陰性結(jié)果，才能認(rèn)為受試物可能是非致突變物不加S9混合液得到陽(yáng)性結(jié)果—直接致突變物加S9混合液得到陽(yáng)性結(jié)果—間接致突變物結(jié)果判斷只要一種試驗(yàn)株得到陽(yáng)性結(jié)果，即認(rèn)為受試物是致突變物野生型細(xì)菌（原養(yǎng)型）突