致突变试验
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致突变试验:根据受试物的化学结构、理化性质及对遗传物质作用终点(基因突变和染色体畸变)的不同。
要求新药必须做下列三项试验。
(1)微生物回复突变试验菌株:组氨酸缺陷型鼠伤寒沙门氏菌(Styphimurium)四株(TA97、TA98、TA100、TA102),亦可采用大肠杆菌(E.Coli)WP2若干株(大肠杆菌试验)。
剂量:决定受试物最高剂量的标准是细菌毒性和溶解度。
一般最大剂量可达5mg/皿。
受试物至少应有五种不同剂量否则应说明选定剂量的理由。
代谢活化:应用诱导剂处理后的哺乳动物肝脏微粒体酶(S9)进行体外代谢活化试验,即在加S9混合物和不加S9混合物平行的条件下测试。
对照组:用溶媒作阴性对照,用已知突变原作阳性对照。
结果判定:受试物的回复突变菌落数的增加与剂量相关并有统计学意义,或至少某一测试点呈现可重复的并有统计学意义的阳性反应时记为阳性。
(2)哺乳动物培养细胞染色体畸变试验细胞:哺乳动物原代或传代培养细胞。
剂量:至少应用三种不同剂量,高剂量以50%细胞生长抑制浓度为基准,否则应说明选定剂量的理由。
标本制作时间:药物与细胞接触后应有适当时间最好包括整个细胞周期,通常在药物处理后24和48小时制作染色体标本。
代谢活化:应用适当的代谢活化法。
对照组:用溶媒作阴性对照,已知突变原作阳性对照。
镜检:每种浓度至少观察100个中期分裂相细胞的染色体结构的异常及多倍体的出现率。
结果判定:受试物诱发的染色体畸变的出现率较阴性对照有统计学意义的增加,并有剂量反应关系时记为阳性,同时标明异常细胞出现的频度和种类。
(3)体内试验一般选用微核试验,但作用于生殖系统的药物进行显性致死试验等。
a.啮齿类动物微核试验动物:一般用小鼠,每组10只性成熟动物(雌雄各半)或至少6只性成熟雄性动物。
给药剂量及途径:至少采用三种剂量,最高剂量从1/2LD50为基准,腹腔和/或口服一次给药,必要时可连续给药。
否则应说明选定剂量的理由。
致突变试验的概念一、前言突变试验是指通过对生物体进行基因突变的方法,来研究基因功能及其与表型之间的关系。
这种试验方法具有广泛的应用价值,可以用于遗传学、生物学、医学等多个领域的研究。
二、突变试验的分类根据突变产生的方式,突变试验可以分为两类:自发性突变和诱导性突变。
自发性突变是指在自然环境下产生的随机基因突变,而诱导性突变则是通过外部因素刻意引起的基因改变。
三、诱导性突变方法1. 化学诱导法:使用化学物质来引起基因改变。
常用化学物质包括亚硝酸盐、甲醇等。
2. 物理诱导法:使用辐射或高温等物理因素来引起基因改变。
常用辐射包括X射线、紫外线等。
3. 高能粒子诱导法:使用高能离子束来引起基因改变。
这种方法具有高效率和可控性等优点。
四、常用的突变试验模型1. 细菌:细菌易于培养和操作,且其基因组较小,适合进行基因突变研究。
2. 酵母菌:酵母菌是一种单细胞真核生物,其基因组大小适中,能够进行大规模的突变筛选。
3. 昆虫:昆虫具有较长的代谢周期和复杂的生命周期,适合进行基因功能研究。
4. 小鼠:小鼠是哺乳动物中常用的实验动物,其基因组与人类相似度高,能够进行基因功能研究。
五、突变试验在医学研究中的应用1. 突变诱导癌症模型:通过诱导癌细胞基因突变来建立癌症模型,从而深入了解癌症的发生机制和治疗方法。
2. 基因治疗:将特定基因导入人体细胞中,以改善某些遗传性疾病或肿瘤等。
3. 药物筛选:通过突变试验筛选出对某种药物敏感或耐药的细胞系或动物模型,为药物开发提供参考。
六、结语突变试验作为一种基础性的实验方法,具有重要的研究价值和应用前景。
在未来的研究中,我们可以进一步探索其潜力,为人类健康和生命科学领域的发展做出更大的贡献。
致突变试验的概念引言突变试验是一种重要的实验方法,用于研究有机生物体遗传物质的突变现象。
通过此类试验,我们能够更好地了解突变的发生原理、频率和遗传效应等。
本文将全面、详细、完整且深入地探讨突变试验的概念及其重要性。
什么是突变试验突变试验是一种人工诱发或检测自然发生突变的实验方法。
通过这种方法,我们可以观察到一种或多种突变体形成的频率以及其对有机生物体的遗传特性造成的影响。
突变试验有助于研究突变与遗传的关系,并在诸多领域中有着广泛的应用。
突变试验的重要性突变试验在科学研究中具有重要作用:1. 突变频率研究通过突变试验,我们能够确定特定条件下突变发生的频率。
这对于评估化学物质、辐射等因素对基因组的影响至关重要。
突变频率研究有助于评估环境中的潜在危害物质,为人类健康和环境保护提供科学依据。
2. 突变机理研究突变试验可以帮助我们探索突变机理。
无论是通过人工诱发突变还是检测自然突变,我们都能够分析突变的形成原因和过程,从而更好地理解基因组的稳定性和突变的遗传效应。
3. 新物种培育突变试验也被广泛应用于农业和畜牧业领域。
通过诱发或筛选出特定突变体,我们可以培育出具备重要经济价值的新品种。
比如在小麦育种中,突变试验为生产高产量、耐逆性强的种子提供了有效的方法。
4. 肿瘤治疗研究突变试验在肿瘤治疗研究中发挥着关键作用。
通过检测肿瘤细胞的突变特征,我们可以选择最有效的治疗方案。
突变试验为个体化治疗提供了基础,有助于提高肿瘤治疗的准确性和疗效。
突变试验的类型突变试验可以分为几类,每一类都有其特定的目的和应用:1. 诱变试验诱变试验是通过外界因素的诱导来诱发一定范围内的突变。
例如,使用化学物质或辐射来处理基因组样本,观察突变频率和类型的变化。
诱变试验常用于评估新药物、新材料等的遗传毒性以及评估环境中的突变危险性。
2. 随机突变试验随机突变试验是在自然条件下观察和检测突变。
通过对大量有机生物样本的遗传物质进行分析,我们可以获取突变的频率和类型信息。
Pig-a基因突变试验——研究与应用进展李岩,霍娇,张立实四川大学华西公共卫生学院,四川省食品安全监测与风险评估重点实验室327098360@遗传毒性评估是化学品和药品安全性评价的重要组成部分,现有致突变试验虽已很多,但仍不能完全满足毒理学安全性评价和风险评估的要求。
近几年来,一项新的体内致突变试验——Pig-a基因突变试验受到广泛关注,该试验的检测终点为基因突变,且能够利用流式细胞术对人体突变细胞频率实现高通量检测。
Pig-a基因位于人类X染色体,编码N-乙酰氨基葡萄糖转移酶复合物,参与糖基磷脂酰肌醇(GPI)连接蛋白的早期合成。
当Pig-a基因发生突变时,细胞不能正常合成GPI连接蛋白,致使造血干细胞最终分化的血细胞(包括红细胞等)表型缺失。
Hall等学者收集患者外周血,用荧光标记的单抗与细胞GPI连接蛋白反应,使用流式细胞术(FCM))检测未被荧光标记的突变细胞,根据表型缺失细胞的比例来诊断阵发性睡眠性血红蛋白尿症(PNH)。
鉴于对PNH中Pig-a基因的研究以及FCM对Pig-a基因表型缺失的成功检测,不少学者期望使用Pig-a基因作为体细胞突变实验的报告基因。
目前已建立两种方法测定Pig-a基因突变率:流式细胞术或有限稀释法。
流式细胞术方法利用梯度离心液等方式富集目标细胞,利用荧光标记的抗体与目标细胞孵育,标记目标细胞,以及至少标记一种GPI连接蛋白标志物。
之后利用散射光区分血小板、白细胞和红细胞,核酸染色还可用于区分正染红细胞和网织红细胞。
另一种检测方法为有限稀释法。
淋巴细胞能够将前气单胞菌溶素转变为气单胞菌溶素,气单胞菌溶素能够与正常细胞GPI连接蛋白结合,导致细胞膜完整性受损以致细胞死亡。
而Pig-a基因发生突变的细胞GPI连接蛋白缺失,因此得以存活。
该方法利用ProAER作为选择物质,使发生突变T淋巴细胞在96孔板内克隆性生长,而未突变的细胞死亡。
Pig-a基因突变试验能够利用少量样本相对迅速地得到较为精确的结果,并节省实验室工作量。
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ames实验名词解释
Ames实验全称为艾姆斯氏试验(Ames Test),是一种检测化学物质的致突变效果的试验方法。
它是由美国加州大学伯克利分校的细菌学家布鲁斯·艾姆斯(Bruce Ames)于1971年所创立。
Ames实验的原理是将受试物或其可代谢产物与细菌培养基混合,观察细菌是否出现回复突变。
如果受试物具有致突变性,会导致细菌基因突变率增加,从而使得回复突变菌落数增加。
该实验主要用于检测化学物质的致突变效果,判断其是否具有潜在的致癌性。
与动物实验相比,Ames实验具有快速、经济、灵敏度高等优点,因此在毒理学和癌症研究中被广泛应用。
第四节化学致突变物的检测一、致突变试验(一) 基因突变试验1.鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验又称Ames试验,检测受试物诱发鼠伤寒沙门氏菌组氨酸营养缺陷型突变株(his-)回复突变成野生型(his+)的能力。
试验菌株都有组氨酸突变(his-),不能自行合成组氨酸,在不含组氨酸的最低营养平皿上不能生长,回复突变成野生型后能自行合成组氨酸,可在最低营养平皿上生长成可见菌落。
计数最低营养平皿上的回变菌落数来判定受试物是否有致突变性。
标准试验菌株有四种:TA97和TA98检测移码突变、TA100检测硷基置换突变、TA102对醛、过氧化物及DNA交联剂较敏感。
这四个试验菌株除了含有his-突变,还有一些附加突变,以提高敏感性。
试验方法有点试验(预试验)和掺入试验(标准试验)两种。
在掺入试验中,受试物最高剂量为5mg/皿或出现毒性及沉降的剂量,至少有五个剂量点,并有阴性(溶剂)对照和阳性对照。
将受试物、试验菌株培养物和S9混合液加到顶层培养基中,混匀后铺在最低营养平皿上,37℃培养48小时,计数可见菌落数。
判断阳性结果的标准是,如每皿回变菌落数为阴性对照的每皿回变菌落数的两倍以上,并有剂量-反应关系,即认为此受试物为鼠伤寒沙门氏菌的致突变物。
S9混合液是用多氯联苯诱导的大鼠肝匀浆9000Xg上清液(S9)加上NADP及葡萄糖-6-磷酸等辅助因子,作为代谢活化系统。
如不加S9混合液得到阳性结果,说明受试物是直接致突变物;加S9混合液才得到阳性结果,说明该受试物是间接致突变物。
只要在一种试验菌株得到阳性结果,即认为受试物是致突变物;仅当四种试验菌株均得到阴性结果,才认为受试物是非致突变物。
2.哺乳动物细胞基因突变试验哺乳动物体外培养细胞的基因正向突变试验常用的测试系统有小鼠淋巴瘤L5178Y细胞,中国仓鼠肺V79细胞和卵巢CHO细胞的三个基因位点的突变,即次黄嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)、胸苷激酶(TK)及Na+/K+ATP酶(OUA)位点。