外源性化学物的致突变作用省名师优质课赛课获奖课件市赛课百校联赛优质课一等奖课件.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。不能作为科学依据。,外源性化学物致突变作用,1/47,此次课程主要内容,一、遗传物质结构和功效,二、遗传损伤分类,三、遗传毒性形成机制,四、突变后果,五、突变遗传学终点,六、基因突变分类和检测,七、机体对突变作用：,八、致突变试验组合试验,九、抗突变研究进展,2/47,一、遗传物质结构和功效,3/47,基因、染色体与DNA,DNA，基因和染色体关系,DNA复制：是遗传物质自我复制，属于半保留复制，其中只有一个母板才能进行复制,遗传法则,染色体基本结构：,4/47,真核生物染色体特点,1.非重复序列,2.中度重复序列,3.高度重复序列卫星DNA,4.多基因家族,5.中止基因：一个蛋白质基因组成是由许多不连续基因外显子组成,5/47,蛋白质合成,1.mRNA与遗传密码,2.tRNA结构和功效,3.核糖体,6/47,突变物质基础,突变概念：,突变普通情况对机体是有害,基因组与基因组计划：,人类只有一个基因组，大约有万个基因。人类基因组计划是美国科学家于年率先提出，意在说明人类基因组亿个碱基正确序列，发觉全部些人类基因并搞清其在染色体上位置，破译人类全部遗传信息，使人类第一次在分子水平上全方面地认识自我。计划于年正式开启,1999,年,，中国获准加入人类基因组计划，负担,1%,也就是号染色体上万个碱基对测序任务，成为参加这一计划惟一发展中国家。总召集人,:,杨焕明 南方组,:,陈竺,北方组,:,强伯勤,7/47,突变与癌变,二次突变学说,突变与癌变相关性,8/47,遗传物质分布,大部分在核内，分布为染色体,小部分在核外细胞器上如：线粒体DNA，无内含子，是自由基攻击重点,共同点：都受到膜保护，所以只有含有膜通透性或代谢为能够通透膜物质才含有遗传毒性,9/47,10/47,二、遗传损伤分类,1基因突变,2 染色体畸变,3染色体数目异常,4.DNA损伤,5.诱重组效应,11/47,1.,基因突变,（,1,）单点突变和多点突变：转换和颠换,（,2,）移码突变,（,3,）基因大片段损伤：也称基因重排,（,4,）同义、错义和无义突变,（,5,）正向突变和回复突变：,野生型 突变型,（,6,）其它类型突变：比如发生在内含子或调整基因编码上突变（如开启子）,正向突变,反向突变,12/47,2,染色体畸变,概念：因为染色体或染色单体发生断裂，造成染色体或单体缺失、重排，而出现染色体或染色单体结构异常，也称为染色体结构畸变,假如一条染色体畸变称为结构杂合体,假如一队同源染色体产生了相同结构变异，称为结构纯合体,普通情况下，物质只能诱发,DNA,单链断裂,（,1,）断裂,（,2,）断片或微小缺失,（,3,）倒位,（,4,）形成无着丝粒染色体环,（,5,）插入和重复,（,6,）易位,（,7,）着丝粒融合发生染色体畸变,（,8,）其它情况,13/47,3.染色体数目异常,多倍体或单倍体,14/47,4.DNA损伤,包含,（1）是制DNA分子中一级结构中碱基、脱氧核糖和磷酸改变,（2）二级或三级结构及其构象动态改变异常,其中以（1）中碱基改变最常见，也最严重,15/47,5.诱重组效应,同源DNA序列之间遗传重组是减数分裂一部分，并对组成群体遗传变异是必需，发生在形成配子过程中,16/47,三、遗传毒性形成机制,一.直接以DNA为靶损伤机制,二.不以DNA为靶损伤机制,17/47,机制研究：碱基损伤,1外源性化学物对DNA直接攻击，如烷化剂，能够非特异攻击DNA,平面大分子嵌入DNA链造成突变,碱基取代；很多抗癌药品原理；5-FU,化学物对碱基化学结构改变和破坏。,18/47,机制研究 DNA 链损伤,对DNA三级结构产生影响，DNA螺旋破坏,与基因中蛋白质共价结合，尤其是与组蛋白共价结合,DNA加合物形成,氧化损伤使DNA结构断裂,19/47,机制研究,对纺锤体毒作用,对,DNA,修复酶作用（,MGMT,和,PARP,）,改变体内微量元素分布，从而影响,DNA,合成和修复；如铅遗传毒性,外源性物质对,GJIC,影响，,1,是直接影响,GJIC,功效，二是经过影响细胞信使影响,GJIC,定标损伤，非定标损伤，旁观者效应，用荧光黄怎样设计试验,20/47,四、突变后果,对生殖细胞而言：能够遗传给后代，造成子代病变或者在子代中潜伏下来，形成遗传负荷,对体细胞而言是造成肿瘤，衰老，动脉硬化原因,21/47,五、突变遗传学终点,DNA,完整性改变（形成加合物，断裂，交联）,DNA,重排或交换,DNA,碱基序列改变,染色体完整性改变,染色体分离异常,22/47,六、基因突变分类和检测,碱基置换：野生型,P53,转变为突变型,P53,检验,TA100,移码突变：,TA98,大段损伤,全部这些都能够用分子生物学伎俩，经过,PCR,技术后，电泳分出需要条带，用内切酶酶切后再电泳，就能够分析,DNA,组成，或者直接让企业分析,23/47,基因突变非特异检测伎俩新技术 SCGE,原理：,观察,目标,能够观察内容：DNA损伤，DNA结合 细胞调亡,24/47,25/47,染色体畸变,断裂,倒位,插入和重复,易位,检验方法：微核技术：,26/47,微核技术,原理：检测染色单体损伤或纺锤体损伤,观察,27/47,28/47,姐妹染色体交换技术,29/47,程序外DNA合成,也称非程序性DNA合成：当DNA受损伤时，发生在S期半保留DNA程序合成之外DNA合成,30/47,染色体数目异常,3倍体,检测伎俩：核型检验，用普通光学显微镜，遗传学伎俩就能够,31/47,新技术,转基因鼠：,转入鼠一个含有转录起始位点，,5,非翻译区，翻译起始密码子，终止密码子，,3,非翻译区和一个,PolyA,基因序列,方法：,1,原核显微注射法（受精卵直径,70m,照射器,0.75m),2,逆转录病毒感染法,3,胚胎干细胞法,32/47,新技术,荧光原位杂交（FISH）,33/47,七、机体对突变作用：1修复突变,光修复,适应性修复,切除修复（糖基化酶，插入酶，聚合酶，连接酶）,修复后修复,SOS修复,34/47,机体对突变作用：抵抗突变,代谢酶多态性 研究比较我是CYP1A1，P450系，脱氢酶等,修复功效个体性差异：MGMT PARP,35/47,八、致突变试验组合试验,原因：一个试验往往漏检,一级试验：Ames 试验和一个体外细胞遗传学试验,二级试验：几个体外试验组合,36/47,试验方法选择和利用,1.对试验要求：,经费少，周期短，灵敏，特异，重复性好，结果要好,2.方法比较,基因突变要比染色体损伤敏感些,微生物试验方法不如哺乳动物试验效果好,37/47,试验方法选择和利用,3.选择利用标准 配套试验,先短期试验，后长久试验,先体外试验后体内试验,兼顾基因突变和染色体畸变,生殖细胞和体细胞都要考虑,38/47,试验方法选择和利用,4.结果评价（3组试验）,剂量-反应关系,结果一致时，判定轻易,结果不一致时 A：补充试验,B：增加长久试验,39/47,突变试验中需要注意一些问题,1 对照设置,2 S9制备,3 盲法在试验中应用,40/47,九、抗突变研究进展,机制研究方法：,先染毒,同时染毒和加研究物,先加待研究物，再染毒,41/47,考虑问题主要角度：,待研究物对前体代谢抑制,待研究物对细胞膜稳定作用,待研究物对细胞染色体稳定作用,42/47,抗突变剂反抗自由基作用,1直接抗自由基作用,2.作用于与自由基相关酶：GSH，UDPGA，SOD以及,43/47,考虑问题主要角度：,修复已经发生突变,提升细胞间信息传递,44/47,细胞信息传递作用在抗突变中主要性,1.视黄醛，类胡萝卜素，绿茶成份等有机成份能增强细胞间隙信息传导,2.金属元素对细胞信息传导影响,45/47,其它原因影响,1.,免疫原因影响,:,胡萝卜素提升免疫了也是其抗肿瘤机制之一,2.O,6-,甲基鸟嘌呤,-DNA-,甲基转移酶（,MGMT,）,-DNA,修复蛋白,3.DNA,稳态反抗突变非常主要,4.,对代谢酶影响,:,促进毒物代谢，降低致突变前体转化，促进自由基失活,46/47,小 结,抗突变物在细胞内发生作用是十分复杂，是个多层次、多步骤共同作用结果，往往是各种机制在抗突变发生上都起着很主要作用，所以，其抗突变发生需要从多个角度进行综合考虑。,47/47,