课件：遗传毒性.ppt

遗传毒性及其评价 概述 遗传和变异的关系 遗传使物种保持相对稳定；变异则使物种的进化成为可能 突变对人类或其他生物是有利还是有害？ 自发突变：在自然条件下发生。过程长，频率 低，与物种进化有关。 诱发突变：化学、物理、生物因素引发，过程短， 频率高 短期内过高频率的遗传物质改变往往有害 基本概念 遗传毒理学(genetic toxicology) 研究环境因素对机体遗传物质和遗传过程的作用，阐明遗传毒性对机体健康的后果及其作用机制，为防止环境因素对遗传物质的损伤、增加生物的遗传负荷，保护生态平衡和人体的健康提供科学依据的一门毒理学分支学科。 发展简史 1901年，首次提出突变（Mutation）这一术语和生物的进化是因突变产生的理论 1927年，Muller发现X射线引起果蝇性连锁隐性致死性突变 1942年，Auerbach和Robson发现芥子气的对果蝇有致突变性 1969年，国际环境诱变剂学会（EMS) 成立 创办Mutation Research杂志 20世纪70年代形成一个新的分支学科――遗传毒理学 1989年，我国环境诱变剂学会成立 同年创办《癌变.畸变.突变》杂志 遗传毒理学发展现状 全世界登记的化学物已达1000余万种，常用的有8万余种 目前已经发现大量的化学物质具有遗传毒性，对化学物遗传毒性（致突变/诱变性等）的检测已成为化学品（农药、食品添加剂、日用品等）毒性检测的常规项目之一 随着现代分子生物学实验技术、新的实验方法（细胞培养，基因敲除）的日益进展，以及人类基因组研究的不断深入（毒理基因组学），对化学物遗传毒性的研究进入一个新的历史时期 第一节 遗传毒性的类型 因分类方法不同可分为不同的类型，至今尚无一致的意见。 从遗传毒性角度 基因突变 染色体结构改变 染色体数目改变 DNA损伤 一、基因突变 基因突变是指基因在结构上发生了碱基对组成和排列序列的改变。 1.碱基对替换(base-pair substitution) 指DNA分子中一个或几个碱基对被另一个或几个碱基对替换。 转换(transition)：嘌呤到嘌呤或嘧啶到嘧啶的变化 颠换(transversion)：嘌呤到嘧啶或嘧啶到嘌呤的变化。 2.移码突变或移码框突变(frame shift mutation) 指基因内插入、缺失一个或多个碱基所引起的突变。 3.三核苷酸重复 一特定的三联核苷酸被扩增，重复数目超过正常数目。 如CCG三联体核苷酸重复与脆性X综合征 4.大段损伤(large fragment damage) 亦称DNA重排， 指DNA序列上有较长的一段序列的重排分布，包括大段(一个碱基至数千个碱基)的插入、缺失、取代、复制、放大和倒位 正常 ABCDEFGHIJ 插入 ABCDEKLMFGHIJ 缺失 ABCD GHIJ 取代 ABCKLMGHIJ 重复 ABCDEFGHIJABCDEFGHIJ 内重复 ABCDEFDEFGHIJ 放大 ABCDEFGHIJABCDEFGHIJABCDEFGHIJ 倒位 ABCGFEDHIJ 图 7－2 DNA重排示意图 二、染色体畸变 由于染色体或染色单体断裂，造成染色体或染色单体缺失，或引起各种重排，从而出现染色体结构异常 三、染色体数目异常 整倍体畸变： 单倍体（n） 三倍体（3n） 四倍体(4n) 多倍体（n2) 非整倍体畸变： 单体型:2n-1（某一号染色体缺少1条） 缺体： 2n-2（某号染色体一对均缺） 三体型:2n+1 （某一号染色体有3条） 四体型:2n+2 （某一号染色体有4条） 四、DNA损伤 DNA损伤(DNA damage)，是指在遗传毒物作用下，DNA结构和功能发生改变，阻碍了DNA的复制与转录或复制与转录产物发生改变。 具体指DNA分子一级结构的任何异常改变，包括脱氧核糖、磷酸和碱基的损伤；DNA分子二级结构、三级结构及其构象的异常改变 DNA损伤的常见类型 第二节　 遗传毒性的后果 一、体细胞突变的后果 二、生殖细胞突变的后果 体细胞突变的后果 体细胞突变与致癌 体细胞突变是细胞癌变