第十章 基因组学与系统毒理学
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1.毒理学是研究外源化学物对机体的有害作用。
2.被称为现代毒理学奠基人的是Orfila。
3.生物学标志分为接触生物学标志、效应生物学标志、易感性生物学标志。
4.反应分为量反应、质反应。
5.剂量-反应曲线有S形曲线、直线、抛物线。
6.安全限值有每日容许摄入量、最高容许摄入量、阈限值、参考剂量。
7.生物膜是细胞膜和细胞器膜的总称。
8.化学物通过生物膜的转运方式主要有被动转运、主动转运、膜动转运。
9.外源化学物主要经过简单扩散的方式经生物膜转运。
10.简单扩散的条件是膜两侧存在浓度梯度、外源化学物有脂溶性、外源化学物是非解离状态。
11.外源化学物的脂溶性可用脂-水分配系数来表示。
12.化学物质经皮吸收的限速屏障是表皮的角质层。
13.机体可作为贮存库的组织通常有血浆蛋白质、肝和肾、脂肪组织、骨骼组织。
14.外源化学物生物转化酶所催化的反应一般分为两大类,称为Ⅰ相反应和Ⅱ相反应。
15.排泄的途径通常有经肾脏(尿)排泄、粪便排泄、经肺(呼气)排泄、其他途径排泄。
16.自由基的来源主要是两方面:生物系统、外源化学物的氧化还原代谢。
17.细胞内Ca2+的持续升高可导致以下有害作用能量储备的耗竭、微丝功能障碍、水解酶的活化、ROS和RNS的生成。
18.带两个基团的苯环化合物的毒性是对位>邻位>间位,分子对称的>不对称的。
19.碳原子数相同时,不饱和键增加其毒性增加。
20.化学物水溶性越大,毒性越大。
21.PCBs和二恶英的联合毒性,多呈相加作用。
22.马拉硫磷与苯硫磷的联合毒性,呈协同作用。
23.阿托品治疗有机磷农药中毒时,利用了化学物的拮抗作用。
24.不同的LD50计算方法对动物组数的要求有所不同,一般为4~6组。
大、小鼠等小动物每组数量通常为10只,犬等大动物为6只。
25.急性毒性试验求出LD50(LC50)值,通过LD50(LC50)值进行急性毒性分级和评价。
26.不论我国或国际上急性毒性的分级标准都还存在不少缺点和不足,实际应用中应注意急性毒性试验时,除报告该毒物的LD50值和急性毒性级别外,还应对中毒和死亡特征加以报告。
毒理基因组学随着现代科技的发展和深入,人们对基因学的研究也在不断深入和扩大。
其中,毒理基因组学是人们研究基因和人体毒理学相结合的一门新的科学。
在本文中,将会从以下几个方面来探讨什么是毒理基因组学,以及它的意义。
一、什么是毒理基因组学毒理基因组学是通过使用先进的分子技术工具,对基因组数据的分析,以了解基因对毒性的贡献及其机制的科学。
研究人员利用高通量技术系统,如芯片等,探究生物体的基因表达和基因多态性,分析基因活动以及它们如何影响生物体的毒性反应。
这种研究方法可用于测试药物和环境毒理性,以及检测潜在的毒性物质。
二、毒理基因组学的作用和意义1.提高药物的安全性毒理基因组学能在早期阶段评估药物的毒理性,帮助寻找并预测与药物相关的不良反应。
这种方法可以从基因级别上识别新的不良反应。
2.发现环境污染毒理基因组学还可以检测与环境有关的污染物,这对于水、土壤和空气的性质改变等问题具有重要意义。
这种方法可以揭示对人类健康和生态健康产生潜在影响的环境因素。
3.开发与毒理学相关的治疗方法毒理基因组学可以帮助研究人员了解生物体对毒性物质的反应机制,从而发展出新的治疗和预防方法,以应对毒性物质对人体和环境的影响。
4.促进精准医疗毒理基因组学可以根据个体的基因信息获取药物及其剂量的有效性和安全性。
这种方法可以为精准医疗做出贡献。
三、毒理基因组学在实践中的应用毒理基因组学已广泛应用于药物安全性、环境介质污染、基因治疗、食品安全和化学品安全等领域。
其中,药物安全性和环境污染领域是毒理基因组学应用最广泛的应用领域。
通过应用毒理基因组学,研究人员可以了解药物和化学物质对个体产生的影响、寻找新的药物和治疗策略以及制定新的化学品和环境污染监测标准。
综上所述,毒理基因组学是一门新生的科学,它在发现人体机制、识别潜在危险物质和保护生态健康方面发挥着越来越重要的作用。
随着技术的不断发展,毒理基因组学将对人类和环境健康保护做出更大的贡献。
基因组学和系统生物学基因组学和系统生物学是当今生物科学领域中关注的热门研究领域。
基因组学研究的是生物体内完整的基因组,即包含所有基因的DNA序列。
而系统生物学则在基因组学的基础上,研究基因组的功能、调控机制以及基因之间的相互作用。
基因组学的发展源于1953年克里克和沃森提出的DNA双螺旋结构模型,为后续研究提供了重要的基础。
人类基因组计划的启动标志着基因组学从理论探索进入了实践阶段。
该计划于1990年启动,旨在确定人类基因组的完整DNA序列。
2003年,该计划宣布成功完成,使得基因组学进入了高通量测序时代。
随着测序技术的飞速发展,研究人员能够以更快、更准确的方式获取各个生物体的基因组信息,促进了基因组学的快速发展。
基因组学的研究范围广泛,涉及对物种的遗传变异、进化历程、功能基因和疾病基因的挖掘等方面。
通过对比不同物种基因组的序列,可以揭示物种之间的亲缘关系以及进化过程。
同时,从基因组中鉴定功能基因和疾病相关基因,有助于了解基因的功能和疾病的遗传机制。
基因组学的发展也推动了系统生物学的兴起。
系统生物学是对生物系统整体进行研究的学科,旨在揭示生物体各个层面的相互关联和调控机制。
基因组学为系统生物学提供了大量宝贵的数据资源,系统生物学则借助数学建模和计算机仿真等技术手段对基因组数据进行整合分析,以便更好地理解生物的复杂性。
一个典型的系统生物学研究过程包括四个主要步骤:收集数据、建立模型、模拟模型以及验证模型。
首先,研究人员通过基因组学技术获取大量的生物数据,如基因表达数据、蛋白质互作网络数据等。
然后,利用数学和计算机方法,研究人员可以建立数学模型来描述和预测生物系统的行为。
接下来,研究人员使用计算机模拟来模拟这些模型,以获得对生物系统的更深入理解。
最后,通过实验验证模型的预测结果,以确保模型的准确性和可靠性。
基因组学和系统生物学的研究为我们深入了解生命的奥秘提供了新的视角。
通过基因组学和系统生物学的研究,我们可以探索基因的功能和调控机制,揭示物种之间的进化关系,了解疾病的遗传机制,为药物研发和个体化医疗提供新的思路。
第一章:绪论1、毒理学三大领域:①描述毒理学(Descriptive toxicology)、知其然利用毒理学的原理及方法,研究外源化学物对机体损害作用,对其毒性进行描述及鉴定主要内容:毒性鉴定(Toxicity Testing)②机制毒理学(Mechanistic toxicology)、知其所以然采用生物化学、细胞生物学、分子生物学、基因组学、蛋白组学、代谢组学等方法手段,在细胞和分子层面上对外源化学物的毒作用机制进行系统研究。
③管理毒理学(Regulatory toxicology)根据描述和机制毒理学研究资料进行科学决策,协助政府部门制订相关法规条例和管理措施并付诸实施,以确保化学物、药品、食品、化妆品、健康相关产品等进入市场后足够安全,达到保护人民群众身心健康的目的在管理毒理学中,有一重要的概念与工作内容,即危险度评定(risk assessment)2、替代法(Alternatives)又称“3R”法:优化(Refinement) 试验方法和技术,减少(Reduction) 受试动物的数量和痛苦,取代(Replacement) 整体动物试验的方法。
3、毒理学发展特点:高度综合到高度分化、整体动物试验到替代试验、从阈剂量到基准剂量、从构效关系到定量构效关系、从传统毒理学到系统毒理学、从危险度评定到危险度管理。
第二章:毒理学基本概念一、基本概念(需理解):1、毒效应、化学物对机体健康引起的有害作用。
也称为毒作用或毒性作用,可称为不良效应、损伤作用或损害作用。
如致畸、致癌或致死等效应是某些条件下的表现---随条件变化而改变2、中毒、是生物体受到毒物作用而引起功能性或器质性改变后出现的疾病状态。
3、毒效应谱、机体接触外源化学物后可引起多种生物学变化,用毒作用终点表示。
具体表现①机体对外源化学物的负荷增加②意义不明的生理和生化改变③亚临床改变④临床中毒⑤甚至死亡4、选择性毒性、指一种化学物质只对某种生物产生损害作用,而对其它种类生物无害;或只对机体内某一组织器官发挥毒性,而对其它组织器官不具毒作用。
基因组学与系统生物学基因组学是研究生物体基因组的一门学科,而系统生物学则是探究和理解生物系统中各个组成部分之间相互作用的学科。
两者有着密切的关联,共同构成了现代生物科学的重要领域。
本文将从基因组学和系统生物学的定义、研究内容和应用等方面进行论述。
一、基因组学的定义与研究内容基因组学是对生物体中所有基因及其组成的DNA序列进行研究的科学。
它的研究对象包括不同生物种类的基因组,包括人类、动物、植物、微生物等。
基因组学的目标是通过对基因组的研究,深入了解生物体的遗传信息和基因功能。
在基因组学中,研究内容包括基因的发现、基因组的测序和分析、基因的表达调控以及基因演化等方面。
其中,基因的发现是通过不同的方法和技术,如基因克隆和定位、遗传图谱构建等手段,来识别和验证新的基因。
基因组的测序和分析则是利用高通量测序技术,对生物体的基因组进行全面的测序和比较分析,从而揭示基因组的组织结构、功能元件和遗传变异等信息。
基因的表达调控研究则是关注基因在不同生物发育阶段和环境条件下的表达情况及其调节机制,包括转录因子、表观遗传学等方面的研究。
基因演化研究主要关注基因在进化过程中的变异和选择,揭示基因在生物进化中的重要作用。
二、系统生物学的定义与研究内容系统生物学是研究和理解生物系统中各个组成部分之间相互作用的学科。
它致力于揭示生物系统的组织、动力学和功能等方面的特征,通过综合多种数据来源的信息和方法,对系统级别的生物现象进行建模和解释。
系统生物学的研究内容主要包括生物网络的构建与分析、动力学建模与模拟、系统生物学数据的整合与挖掘等方面。
生物网络的构建与分析是指通过生物学实验和计算方法,挖掘和构建生物体内各个分子之间的相互作用关系网络。
动力学建模与模拟则是利用数学模型和计算机模拟,对生物系统中的反应、信号传导和调控过程进行建模和模拟,以预测生物系统的动态性质和行为。
系统生物学数据的整合与挖掘则是将来自不同实验和数据源的信息整合到统一的框架中,通过数据挖掘和分析方法,发现和解释生物系统中的规律和重要特征。
分子遗传学和毒理学的研究近年来,分子遗传学和毒理学的研究越来越受到人们的关注。
它们是两个相关但又不同的学科,分别从基因和环境影响两个方面来研究生物体的发育、繁殖和健康。
本文旨在探讨这两个学科的研究内容和意义。
一、分子遗传学的研究分子遗传学是研究基因结构、功能以及遗传信息传递机制的学科。
它主要研究基因的组织、表达和调控,包括基因突变和基因治疗等方面。
最近几年,人类基因组计划的实施使分子遗传学得到了很大的发展。
1、基因组学基因组学是研究生物个体的全部基因组结构和功能的学科。
人类基因组计划是基因组学领域中最大的研究计划之一,旨在解析人类基因组的组成和功能,揭示基因和人体健康疾病之间的联系。
该计划的启动标志着基因组学技术已经从传统的酶切位点映射逐渐向全基因组的法则过渡,从而为基于基因组的研究提供了数据和技术支持。
2、遗传变异与疾病基因在碳水化合物代谢、脂质代谢、蛋白质代谢、信号传导、细胞凋亡、免疫调节和药物代谢等生物过程中发挥重要作用。
基因的变异会导致基因或蛋白质表达量的改变或功能的改变,从而影响细胞、组织和器官的正常功能以及机体的代谢过程。
这些遗传变异还会导致许多遗传性疾病的发生,如骨骼肌萎缩侧索硬化症、遗传性失聪、蒙池氏综合征等。
3、基因编辑技术基因编辑技术是研究人工干预基因结构和功能的一项技术,可以通过敲除、插入或修复基因序列来实现特定基因的表达或功能的改变。
通过基因编辑技术,科学家可以研究基因和疾病之间的联系,探索治疗遗传性疾病的新途径。
二、毒理学的研究毒理学是研究环境物质对人体和动物身体功能、代谢、结构和发育等方面的影响,并评估环境物质引起的有害反应、中毒和病理效应的学科。
它可以通过实验室研究、流行病学调查和临床研究等方法来评估环境污染物的危害性和安全性。
1、环境污染物环境污染物是指自然环境或人工活动中释放的化学物质、放射性物质、微生物等物质,这些物质对人类健康和生态环境造成影响。
环境污染物的种类非常多,如有机污染物、无机污染物、放射性污染物等。
毒理学基础教学大纲预防医学专业用四川大学华西公共卫生学院毒理学教研室20080129一、课程基本信息课程名称(中、英文):毒理学TOXICOLOGY课程号(代码):50406350课程类别:专业基础课学时:80学时学分:5分二、教学目的及要求毒理学是从生物医学角度研究化学物质对生物体的损害作用及其机制的科学,是预防医学一门重要的专业基础课程,为预防医学和卫生检验专业学生的必修课。
通过学习这门课,了解毒理学基本内容,掌握毒理学的研究方法与应用。
基本要求:掌握毒理学的基本概念、基本理论和基本实验技能。
了解外来化学物在体内的运转和代谢,化学物的中毒机制。
基本掌握毒物的一般毒性,致畸性和致癌性的实验方法和评价。
三、教学内容(一)、主要内容:下划双线示应掌握内容,下划单线示熟悉内容;句尾的“*”示教学难点,其它部分应有所了解。
第一章绪论毒理学(toxicology)的定义。
毒理学的三个主要研究领域:描述毒理学(descriptive toxicology)、机制毒理学(mechanistic toxicology)和管理毒理学(regulatory toxicology);毒理学研究内容、方法、任务和在医学科学中的地位。
毒理学发展史及毒理学展望。
第二章毒理学基本概念第一节毒物(toxicant)以及外来化学物(xenobiotics)的概念;毒性(toxicity)及其分级。
损害作用(adverse effect)与非损害作用(non- adverse effect)*。
第二节毒效应谱(spectrum of toxic effects),靶器官(target organ),毒作用(toxic effect)及分类,选择性毒性,高危人群。
生物学标志(biomarker)概念,暴露生物学标志物,效应生物学标志物,易感生物学标志物,毒理学意义。
第三节剂量(dose)的概念。
剂量和暴露特征,效应、反应(response)、剂量-量反应关系(graded dose-response relationship)和剂量-质反应关系(quantal dose-response relationship) *;常见的剂量-反应关系曲线形式类型,S型曲线*、剂量-反应关系的应用及其毒理学意义。
系统毒理学及其应用王先良;徐顺清【期刊名称】《生态毒理学报》【年(卷),期】2006(001)004【摘要】系统毒理学是近5年来发展起来的一门新兴学科,代表着后基因组时代毒理学发展的新方向.所谓系统毒理学是指通过了解机体暴露后在不同剂量、不同时点的基因表达谱、蛋白质谱和代谢物谱的改变以及传统毒理学的研究参数,借助生物信息学和计算毒理学技术对其进行整合,从而系统地研究外源性化学物和环境应激等与机体相互作用的一门学科.系统毒理学有望在阐明毒物对机体损伤分子机制、分子生物标志物和危险度评价等方面取得突破.在总结国内外相关研究的基础上,综述了系统毒理学的诞生背景、研究策略、研究技术及其主要应用.尽管还有不足之处,但可以肯定系统毒理学的发展和应用将会对人类的环境与健康研究产生极大的推动作用.【总页数】6页(P289-294)【作者】王先良;徐顺清【作者单位】华中科技大学同济医学院公共卫生学院,环境与健康教育部重点实验室,武汉,430030;中国环境科学研究院环境安全研究中心,环境污染与健康研究实验室,北京,100012;华中科技大学同济医学院公共卫生学院,环境与健康教育部重点实验室,武汉,430030【正文语种】中文【中图分类】R99;X18【相关文献】1.细胞技术在食品毒理学毒性快速细胞技术在食品毒理学毒性快速筛选方面的应用研究 [J], 黄玉艾;王菲;卢静2.毒理学领域的新思维:功能基因组学在毒理学中的应用 [J], 姜允申3.环境毒理学和生态毒理学在环境风险评价中的应用 [J], 彭小武;陈勇;杨永虎4.量子毒理学在药理学和毒理学上的潜在发展与应用 [J], 姜允申; 莫宝庆5.毒理学发展的新方向——系统毒理学 [J], 王先良;于云江;王红梅;赵秀阁因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
公共卫生与预防医学类笔试大纲一、流行病学1.流行病学概念、常见流行病学分支、研究方式与策略。
2.疾病散布;疾病频率的测量指标;疾病的人群散布、地域散布、时刻散布的内容。
3.流行病学研究的类型;常见方式的适用范围、组织实施、优缺点与注意事项;关键指标的计算方式、常见偏倚与操纵。
4.流行病学病因和常见的病因模式;流行病学病因研究进程和方式;因果推断方式和准那么。
5.疾病监测的概念、种类和用途;疾病监测的内容和设计;监测系统的评判;主动监测与被动监测的区别。
6.暴发及其调查;流行曲线。
7.公共卫生;传染病预防操纵方法;疾病三级预防。
8.免疫计划的大体概念、监测与评判;我国免疫预防接种的实施;疫苗相关疾病流行病学概况;我国要紧疾病免疫预防进展;WHO对免疫预防策略;全世界要紧疾病免疫预防进展。
9.艾滋病预防与操纵,我国艾滋病监测系统、要紧防控策略、流行病学概况;艾滋病发病和行为因素监测系统及其运行。
10.常见传染病、寄生虫病、慢性非传染病流行病学的特点、调查要点与预防操纵方法。
二、急性传染病的预防与操纵1.传染病报告治理传染病报告的责任人与义务报告人;法定传染病的种类与报告时限;突发公共卫生事件的概念与分类。
医疗机构和疾控机构的传染病报告治理制度;传染病防治法相关内容。
2.传染病的预防操纵传染病的预防和操纵策略;流行进程的概念、三个大体环节及其阻碍因素;要紧预防操纵方法;疾病监测的大体理论和技术方式;预防接种的概念与分类,我国的免疫计划程序,不良反映的报告与处置;常见传染病的诊断、疫情的调查与处置。
三、卫生统计学1.统计学大体概念,定量资料与定性资料的统计描述;经常使用概率散布的种类、指标计算与意义;参数估量基础。
2.假设查验的概念与原理、常见方式及其适用范围。
3.常见统计分析的大体原理与方式。
4.科研设计的种类、原理与优缺点。
5.分析流行病学研究的种类、概念与适用范围;统计指标的计算,统计结果的说明。