2019年食品毒理学第六章.ppt

二、染色体畸变 三、非整倍体与多倍体 第二节 化学毒物致突变作用的机制及后果 DNA 损伤 细胞分裂过程的改变 突变的后果 DNA 合成修复酶系的作用 1 、 碱基损伤 一、 DNA 损伤 1 、 碱基损伤 一、 DNA 损伤 烷化剂是指化学性质活泼，能提供烷基使蛋白质和 DNA 等大分子物质发生烷基化的一类化合物。 烷化剂种类很多，如硫芥，氮芥，环氧乙烷等。 烷化剂引起基因突变的机制较复杂，既可引起碱 基置换，又可引起移码突变，其致突变性很强。 烷化剂引起突变的主要方式： 1. 改变碱基配对的专一性（碱基改造剂作用） 2. 引起 DNA 脱嘌呤 平面大分子嵌入 DNA 链 有些大分子能以静电吸附形式嵌入 DNA 单链的 碱基之间或 DNA 双螺旋结构的相邻多核苷酸链 之间，称为嵌入剂。 平面大分子嵌入 DNA 链造成移码突变。 一、 DNA 损伤 1 、 碱基损伤 嵌入物：具有嵌入 DNA 双螺旋结构中相邻多核苷酸链之间 或 DNA 单链之间的结构特性的物质。 常见的嵌入物：多环芳烃的环氧化物，吖啶（ ādìng ） 类化合物，联苯胺等。其共同的结构特征为：平面多环状 结构，一般是三个环，长度极为相似约 6.8? 。 3.4 ? A G G A T C C T 解 链 A G G A A G G A A G G A T C A C T 插入一个 碱基 入 嵌 A G G A 模板链 入 嵌 A G G A T C T 缺失一个 碱基 碱基类似物取代 与碱基非常相似的化学物，称碱基类似物。 碱基类似物能在 S 期中可与天然碱基竞争，并 取代其位置。如： 5- 溴尿嘧啶 (5BU) 的氢键特 性与 T 相同，故可替代 T 与 A 配对。 A ＝T → A ＝ 5BU 一、 DNA 损伤 1 、 碱基损伤 致突变物改变或破坏碱基的化学结构 ①有些化学物可对碱基产生 氧化作用 ，从而破 坏或改变碱基的结构，有时还引起链断裂。 ②有些化学物质可在体内形成有机过氧化物或 自由基 ，可间接使嘌呤的化学结构破坏，容易 出现 DNA 链断裂。 一、 DNA 损伤 1 、 碱基损伤 碱基化学结构改变后，使碱基配对异常，导致碱基置换。 常见的碱基改造剂有：羟胺，亚硝酸盐，烷化剂 如：在亚硝酸盐作用下氧化脱氨基 C → U A → HX ( 次黄嘌呤 ) 如： C 在羟胺作用下，可生成 6- 羟胺基胞嘧啶 (C*) ，而 6- 羟胺基胞嘧啶的氢键特性与 T 相同，故可替代 T 与 A 配对。 A ＝ T → A ＝ C* 2 、 DNA 链受损 二、细胞分裂过程的改变 非整倍性和多倍体的产生是由于染色体分离异常所至 1. 非整倍体是由于正常细胞未分裂而产生的。原因是由于细 胞在第一次减数分裂时同源染色体不分离，或在第二次减 数分裂或有丝分裂过程中，姐妹染色单体不分离而形成。 2. 多倍体涉及整个染色体组。在有丝分裂过程中，若染色体 己正常复制，但由于纺锤体受损，染色单体不能分离到子 细胞中，这时染色体数目就会加倍，形成四倍体。减数分 裂的异常也可使配子形成二倍体，若二倍体的配子受精， 可形成多倍体的受精卵。 二、细胞分裂过程的改变 三、突变的后果 1 、 生殖细胞突变 1 、 生殖细胞突变 不同发育阶段的生殖细胞发生突变的意义不同 精原干细胞、卵原细胞和休止期的卵母细胞如果发 生突变，就存在整个生育年龄将排出突变生殖细胞 的可能性。 精原干细胞以后的发育阶段或正在成熟与成熟了的 卵母细胞如果发生突变，那么仅在很短一段时间中 （男性 8 周左右，女性 1 次排卵周期），才有排出突 变生殖细胞的可能。 1 、 生殖细胞突变 致死性突变 显性致死：使卵子不能受精或突变配子与正 常配子结合后，在着床前或着床 后的早期胚胎死亡。 隐