第六章致突变作用及其评价
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p147第六章遗传毒性的类型及其形成机制突变是遗传物质中不是由于遗传重组产生的任何可遗传的改变。
突变按发生原因又分为自发突变和诱发突变。
遗传毒理学主要研究理化因素的致突变作用,即诱发突变。
已知,理化因素对DNA的损伤如果不能及时正确地修复,DNA序列将改变并导致突变。
由于突变是单个基因和基因组信息结构的改变,因此常常引起基因功能的丧失或改变。
如果这些损伤是非致死的,将导致可遗传改变。
因此,遗传毒性(genotoxicity)通常被定义为损伤DNA和改变DNA序列的能力。
即遗传毒性是指遗传学的改变(或损伤),而与一般毒性的概念有所不同,不是指遗传损伤的生物学后果如遗传病、肿瘤等。
鉴于此,本章所指的遗传毒性类型是指遗传学改变的类型,同样其形成机制也是指遗传学损伤的形成机制。
第一节遗传毒性的类型遗传毒性的类型依分类方法而异可分为不同的类型,至今尚无一致的意见。
从机制角度,可分为以DNA为靶的损伤和不以DNA为靶的损伤,前者包括基因突变(gene mu—tation)和染色体结构畸变(structural chromosome aberration),后者主要指染色体数目畸变(numerical chromosome aberration),包括整倍体(euploidy)和非整倍体(aneuploidy)改变。
从遗传损伤能否为光学显微镜所见分为细胞水平和分子水平两类损伤。
从遗传学角度或突变角度可分为基因突变、染色体结构改变和染色体数目改变三类。
从遗传毒性上来分,除三类遗传学改变外还包括DNA损伤(DNA damage)。
另外,Thilly于1986年认为整倍性改变与人类遗传病的关系极微,故主张分为基因突变作用(mutagenesis)、断裂作用(clastogenesis)和非整倍体作用(aneuploidization)。
须注意的是,近年来国外(包括国内分子遗传学界)常将mutation和mutagenesis狭义地指基因突变,而遗传毒性仅指DNA损伤。
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第六章致突变作用及其评价一、物理致突变作用物理致突变作用包括辐射和高温等。
辐射致突变作用主要有电离辐射和非电离辐射两类。
电离辐射直接作用于DNA分子,产生切割和离子化,导致碱基的改变和突变;非电离辐射通过激发态分子产生自由基,再与DNA发生反应,引起碱基缺失、骨架断裂等突变。
高温致突变作用主要通过破坏DNA的双螺旋结构,导致碱基的改变和突变。
评价物理致突变作用的方法主要有突变频率、突变谱和克隆肥大度等。
突变频率是指单位时间和单位器官细胞中突变细胞的比例,可以通过突变频率实验来测定。
突变谱则是指突变细胞中各类突变的比例,可以通过分子生物学技术和测序方法来分析。
克隆肥大度是指突变细胞在培养基上形成的克隆的大小和数量,可以通过克隆形成试验来测定。
二、化学致突变作用化学致突变作用包括化学射击和化学诱变剂两类。
化学射击是指化学物质直接与DNA发生反应,引起碱基改变和突变。
化学诱变剂则是通过诱导DNA产生加合法或错配法复制,导致突变。
常见的化学诱变剂有碱基类似物、交联剂和DNA切割剂等。
评价化学致突变作用的方法主要有突变频率、突变谱和鉴定突变基因等。
突变频率的测定方法与物理致突变作用的评价方法相同。
突变谱的分析和鉴定突变基因的方法则需要借助生物学、分子生物学和遗传学等多种技术手段,如突变谱分析和基因克隆。
三、生物致突变作用生物致突变作用是指生物体内的内源性或外源性因素引起的突变。
内源性因素包括细胞自身的突变机制和DNA复制错误等,外源性因素则包括病毒、细菌和真菌等微生物的感染。
评价生物致突变作用的方法主要有突变频率、突变谱和鉴定突变基因等。
突变频率和突变谱的测定方法与物理致突变作用和化学致突变作用的评价方法相似。
鉴定突变基因的方法则需要借助生物学、分子生物学和遗传学等多种技术手段,如基因进行克隆和功能验证。
综上所述,对致突变作用的评价可以通过突变频率、突变谱和鉴定突变基因等多种方法来进行。
不同的致突变作用可能对生物体产生不同的影响,因此在评价致突变作用时需要综合考虑不同评价指标的结果。
致突变作用名词解释
致突变作用(inducing mutation),是一种通过外部因素导致突变的过程。
常见的致突变作用包括化学物质、放射线、紫外线、高温、高压、病毒等等。
这些因素会直接或间接地引发细胞DNA发生变化,从而导致基因突变,进而影响到细胞的生长、分化、转化等过程。
在生物学研究中,致突变作用是一种非常重要的实验手段,通过对生物体进行致突变作用,可以产生大量新的变异体,用于基因功能研究、育种、基因治疗等方面。
同时,致突变作用也是一种对环境污染和生物安全的监测手段,通过检测生物体中的突变频率可以评价环境的危害程度,从而采取相应的防护措施。
然而,致突变作用也是有风险的,如果过度或错误地使用会给生物体带来严重的损害,甚至引发癌症等疾病。
因此,在使用致突变作用时,需要严格按照操作规程进行,避免对生物体造成不必要的危害。