第八章 致突變作用 食品毒理學(xué)

第八章致突變作用一、基本概念二、突變類型三、突變的發(fā)生與修復(fù)機(jī)制四、致突變試驗與致突變作用評定一、基本概念突變(mutation)

遺傳結(jié)構(gòu)本身的變化及其引起的變異稱為突變，突變實際上是遺傳物質(zhì)的一種可遺傳的變異。突變發(fā)生原因分為：

1、自發(fā)突變(spontaneousmutation)：由于自然界中誘變劑的作用或由于偶然的自制、轉(zhuǎn)錄、修復(fù)時的堿基配對錯誤所產(chǎn)生的突變。2、誘發(fā)突變(inducedmutation)：誘變劑誘發(fā)的突變。

二、化學(xué)毒物致突變的類型（一）基因突變(genemutation)1．堿基置換(base—pairsubstitution)

指某一堿基配對性能改變或脫落所致的突變。

轉(zhuǎn)換(transition)顛換(transvertion)2．移碼突變(frameshiftmutation)

指發(fā)生一對或幾對（三對除外）的堿基減少或增加，以致從受損點(diǎn)開始堿基序列完全改變，形成錯誤的密碼，并轉(zhuǎn)譯成為不正常的氨基酸。

3、大段損傷是DNA鏈缺失或插入，這種損傷有時可跨越兩個甚至數(shù)個基因。二、化學(xué)毒物致突變的類型（二）染色體畸變(chromosomeaberration)1、指染色體的結(jié)構(gòu)改變?nèi)旧珕误w型畸變(chromatid-typeaberration)染色體型畸變(chromosomeaberration)染色體畸變裂隙(gap)

斷裂(break)斷片(fragment)和缺失(deletion)

微小體(minutebody)

無著絲點(diǎn)環(huán)環(huán)狀染色體

雙著絲點(diǎn)染色體

倒位(inversion)

易位(translocation)

插入(insertion)和重復(fù)(duplication)輻射體

2、染色體數(shù)目異常體細(xì)胞二倍體（2n）；生殖細(xì)胞單倍體。正常體細(xì)胞染色體數(shù)目2n為標(biāo)準(zhǔn)，分整倍性畸變和非整倍性畸變。整倍性畸變指染色體數(shù)目的異常是以染色體組為單位的增減，非整倍性畸變系指比二倍體多或少一條或多條染色體。(1)非整倍體非整倍體(aneuploid)指細(xì)胞丟失或增加一條或幾條染色體。缺失一條染色體時稱為單體(monosome)，增加一條染色體時稱為三體(trisome)。染色體數(shù)目的改變會導(dǎo)致基因平衡的失調(diào)，可能影響細(xì)胞的生存或造成形態(tài)及功能上的異常。如21三體導(dǎo)致先天愚型(Down氏綜合征)。（2）整倍體整倍體(euploid)指染色體數(shù)目的異常是以染色體組為單位的增減，如形成三倍體(triploid)、四倍體(tetroploid)等。在人體，3n為69條染色體，4n為92條染色體。在腫瘤細(xì)胞及人類自然流產(chǎn)的胎兒細(xì)胞中可有三倍體細(xì)胞的存在。發(fā)生于生殖細(xì)胞的整倍體改變，幾乎都是致死性的。三、化學(xué)毒物致突變作用機(jī)制及后果（一）化學(xué)毒物致突變作用機(jī)制1、直接以DNA為靶的誘變①

DNA加合物形成②堿基類似物取代：如5－溴脫氧尿嘧啶核苷能取代胸腺嘧啶，2－氨基嘌呤(2-AP）能取代鳥嘌呤③烷化劑的影響：甲基化＞乙基化＞高碳烷基化

④致突變物改變或破壞堿基的化學(xué)結(jié)構(gòu)化學(xué)物破壞或改變堿基的結(jié)構(gòu)，有時還引起鏈斷裂。⑤平面大分子嵌入DNA鏈⑥D(zhuǎn)NA－蛋白質(zhì)交聯(lián)物⑦二聚體的形成(二)、不以DNA為靶的間接誘變（紡錘體抑制、對酶促過程的作用）

化學(xué)物的間接誘變可能是通過對紡錘體作用或干擾與DNA合成和修復(fù)有關(guān)的酶系統(tǒng)。1、紡錘體抑制：一些化學(xué)物能作用于紡錘體，中心粒或其他核內(nèi)細(xì)胞器，從而干擾有絲分裂過程。誘發(fā)這種作用的物質(zhì)稱為有絲分裂毒物，又稱干擾劑。2、對酶促過程的作用：

對DNA合成和復(fù)制有關(guān)的酶系統(tǒng)作用也可間接影響遺傳物質(zhì)。

(二)突變蠶后果1、體焦細(xì)胞鳳突變揚(yáng)的后嗽果①、最程受注拾意的雅是致肅癌問飯題；②、胚焦胎體曬細(xì)胞溉突變禮可能盲導(dǎo)致落畸胎影；③、致李突變鹽物透刺過胎禿盤作機(jī)用于籠胚胎蹦體細(xì)恢胞導(dǎo)淡致流艦產(chǎn)。2、生鄙殖細(xì)饞胞突撓變的輔后果①、按致死糟性影氏響：嚷可能智是顯隸性致茶死或扁隱性浮致死聽。②示、非陰致死栗性影燃響：鵲出現(xiàn)蘋顯性茫或隱裕性遺淋傳性外疾病理（含剩先天異性畸憶形）掏。③、將鋪使基茅因庫帽的遺梁傳負(fù)焰荷增附加。（三剩）突末變的拴修復(fù)控機(jī)制修復(fù)(r臥ep朽ai正ri軍ng鉆)：是對掙已發(fā)放生分主子改偏變的老補(bǔ)償輸措施唉，使窗其回扶復(fù)為襲原有盤的天抹然狀臭態(tài)。修復(fù)扶的主廢要類貨型：1光修遺復(fù)2切除頑修復(fù)3重組膛修復(fù)4堂S蒙OS修復(fù)四、聞致突杯變試粘驗方潤法（一飯）回謙復(fù)突反變試篩驗1細(xì)菌餐回復(fù)命突變難試驗(1取)細(xì)菌益回復(fù)斥突變假如容有致邁突變醬物存桶在，職則營晚養(yǎng)缺慌陷型負(fù)的細(xì)正菌回膠復(fù)突系變成如原養(yǎng)膀型，漆因而發(fā)能在內(nèi)營養(yǎng)帝缺乏蹈的培赴養(yǎng)基銳上生喇長形麻成菌桃落，改根據(jù)事此判估斷受案試物斗是否服致突撿變物低。如隊鼠傷牢寒沙比門氏畝菌組講氨酸疊營養(yǎng)拔缺陷晴型菌滿株。（2）真中核微莊生物嘩回復(fù)目突變汁試驗真核桃微生權(quán)物可童以檢皂測基譜因突責(zé)變和懷染色鵝體損噸傷。童常用培的釀崗造酵哲母菌允株有少：D3篇,D紀(jì)4,誓D7等。2、哺淹乳動只物細(xì)手胞細(xì)脅胞基天因突槽變試臭驗試驗吩原理在加開入和猛不加才入代道謝活鏡化系種統(tǒng)的灰條件衡下，后使細(xì)抬胞暴崖露于搖受試際物一陰定時售間，完然后顆將細(xì)初胞再嬸傳代婆培養(yǎng)靈，突腰變細(xì)飲胞在廚含有6-硫代療鳥嘌哭呤（6-梨th劃io棗gu堤an活in攝e，6-膜TG）或躍三氟崇胸苷薯（tr駛if染lu襪or鍛ot容hy躺mi堂di逝ne，TF吳T）的隱選擇蜂性培鎖養(yǎng)液增中能丈繼續(xù)你分裂碼并形沿成集役落。怒基于鄙突變迫集落炭數(shù)，拌計算雁突變制頻率洞以評誓價受坦試物獄的致貼突變白性。3、果錯蠅伴振性隱居性致候死試這驗果蠅雨伴性免隱性酷致死表試驗柄：是緣瑞利用愈隱性岡基因投在伴插性遺瞧傳中肝的交高叉特痕征檢侵出各康類點(diǎn)賓突變案的試和驗。試驗姓原理催：隱康性基描因在兄伴性源遺傳旅中的餅交叉棄遺傳肝特征吵，即焰雄蠅膛的X染色回體傳羞給F1代雌披蠅，猜又通列過F1代傳耐給F2代雄位蠅。X染色茫的隱確性突塌變基齡因在F1代雌升蠅為鏟雜合酷體，諸不能鳥表達(dá)惰，而臣在F2代雄熄蠅為飯半合虹體，鏈能表雄達(dá)出扒來。巨如果毒雄蠅卡接著套受試荒物后X染色程體出妹現(xiàn)隱領(lǐng)性致禽死性羅突變勢，結(jié)雖果其F2代雄妹蠅數(shù)籃目較樣少雌得蠅少眉一半茂。據(jù)惕此推煎斷致系死突春變的玩存在螺。4、染好色體嶺分析（1）染指色體擔(dān)畸變疼分析型（ch扯ro吉mo匹so催meas身sy)主要柳觀察便染色喚體的圈結(jié)構(gòu)磁畸變廉和數(shù)恒目畸冊變（2)微核群試驗(m島ic農(nóng)ro料nu傳cl栗eu細(xì)s歲te碎st某,土MN律T)能檢螺察出馳斷裂開劑和氧有絲啦分裂照毒物（3）姐使妹染綢色體之交換哀試驗鳳（si禮st踩erch頓ro玩ma襖ti找dex吩ch寬an昏ge格a詢ss繳ay堤,倍SC群E)現(xiàn)在菠以廣罵泛用勒于篩毯選食衛(wèi)品中幻玉化學(xué)跪物致蛇突變灶。5、顯飼性致餡死試占驗顯性林致死刃試驗杏：使斷雄性衣大鼠摸或小慈鼠接余著受胸試物椅，然放后使罰之與嗽未接媽著該填物質(zhì)命的雌帖性大振鼠或搜小鼠催交配逐，觀密察胚公胎死啞亡情適況。6、小膏鼠可個遺傳揀易位載試驗用于哭檢測徹受試搏物引嗓起雄損性小伶鼠生意殖細(xì)進(jìn)胞染增色體內(nèi)相互述易位膜的作素用。7、細(xì)隸菌DN刃A修復(fù)踐試驗本試求驗對剛檢測竭能與DN海A形成釋加合鹽物或之嵌入伸作用義的化糞學(xué)物側(cè)較為兵敏感該；對銳于阻判滯DN捆A促旋凱酶（gy足ra童se);誘發(fā)DN面A與蛋麻白質(zhì)稀交聯(lián)旗、堿押基置旋換和德移碼爭的化氣學(xué)物葡也可扣出。8、非吸程序拴性DN謊A合成已試驗發(fā)（US否D試驗百）原理正常憂情況會下，章于細(xì)摔胞有勤絲分轎裂周賺期中敢，僅S期是DN遍A合成遞期。恒當(dāng)DN袍A受損扯傷時賄，損倦傷修李復(fù)的DN斧A合成棒主要揭在其而他細(xì)恐胞周捉期，葉稱程奪序外DN寇A合成園，即UD哲S，因維此發(fā)雄現(xiàn)UD怖S增高兩，即奴表明DN辣A發(fā)生廢過損諸傷。9、精戒子畸羅形試妄驗原理生：已知饑精子傅畸形知是決定定精自子形吹成的縫基因飼發(fā)生瞞突變攔的結(jié)擋果。詠常染稅色體幅和Y-性連碧鎖基代因突過變及興某些扛染色叼體重斑排，劑如性-常染晶色體引易位誼，也先可使宮精子悔發(fā)生階畸形揀。小口鼠精歪子畸蝕形試愿驗?zāi)軆υu價怒受試仁物對妥精子宣生成饒、發(fā)駁育的挎影響膚，可牛檢測植受試環(huán)物在殼體內(nèi)閃對生汗殖細(xì)國胞的壩遺傳憑毒性量作用逐。10、小垂鼠特斤異基通因座前試驗特異諷基因嫩座試狐驗(S堵LT摧)是利斷用兩數(shù)種品各系的喚小鼠嗎，一薄種為T型，喂其有威幾個期與毛棒色、馬眼色積和耳想型有監(jiān)關(guān)的蠻隱性脅突變胖基因逼的純秩合子社；另揭一種惑為3H制1或C5媽7B腔L系，夸不具環(huán)有這呆些基畝因的蘋野生太型，跪使后著一種什小鼠軍接觸媽受試孔物，靠使之浪與T系交搜配。紋如果吳受試弓物未弄能使炊相應(yīng)團(tuán)位點(diǎn)踩發(fā)生盯突變傘，則識雜交擺一代棍為雜爐合子進(jìn)，T系的蜂隱性秧基因然不能鋤表達(dá)聞，如垃果發(fā)挪生了壇突變險，則暖相應(yīng)稱的隱信性基赴因可庫于出箱生時勉或斷住乳時闖表達(dá)律。五、及致突市變作共用評盈價美國EP零A毒物筑處(1畜93曾6)提出衣了一姥個三駛階段衰的試穩(wěn)驗方彩案，夜把遺番傳毒蝴性檢敗測和布生殖杜細(xì)胞為致突濃變性壩驗證胃分階頸段進(jìn)姑行。第一飾階段礎(chǔ)測試識化學(xué)扇物的鼠遺傳蹄毒性冰，包喉括Am飽es試驗島、體寶外哺沖乳動命物細(xì)塞胞基笨因突患變試馳驗、水體內(nèi)套骨髓麥染色每體損壯傷試劈燕驗(微核稠試驗哀或染舒色體舞畸變詠試驗)；第二醬階段趙測試猶對生貢殖細(xì)到胞的定致突劃變作月用；第三駁階段腔為哺鞠乳動奴物生質(zhì)殖細(xì)蠟胞致段突變稱性標(biāo)道準(zhǔn)試嫩驗。在遺獨(dú)傳危必害性秋評價倦時，餅在體什外基唇因突丟變試端驗中冬呈陽瀉性的甚化學(xué)依物應(yīng)羨進(jìn)行打與哺潮乳類問性腺DN淺A相互即作用宿的試繁驗，睜包括軋睪丸閃細(xì)胞坐的SC圣E、UD屢S、染色鬼體畸順變及暈堿性戚洗脫尖試驗白等，蠢也可幅進(jìn)行孟顯性趣致死盒試驗吧，在贏第二呀階段嬸中出協(xié)現(xiàn)陽襖性反恥應(yīng)，純需進(jìn)閣行小世鼠特高異座秋位試疑驗，儲可觀隱察形碼態(tài)改日變或麗生化層改變飄；在失體內(nèi)劃骨髓嚴(yán)細(xì)胞乞染色猛體畸嘴變試羨驗或斧微核碗試驗順中呈發(fā)陽性緒的化漠學(xué)物成需進(jìn)鍵行顯率性致領(lǐng)死試藝驗，界在第勵二階指段中偷出現(xiàn)躬陽性義反應(yīng)賴，再大進(jìn)行諒小鼠蛾可遺受傳易婆位試膝驗。五、診致突后變作仍用評芝價國際逝協(xié)調(diào)盜組織(1省CH隆)(丹19箱97閃)對于塊藥品江的遺繼傳毒飾性評翠價建繳議的居檢測謀試驗絡(luò)組合蘋為①細(xì)抹菌基懶因突留變試圖驗；②體叨外哺柏乳動獨(dú)物細(xì)惑胞染患色體島畸變倦試驗?zāi)蝮w獸外小及鼠淋刊巴瘤蒸細(xì)胞舅比試語驗；③體挑內(nèi)嚙圓齒類蛇造血么細(xì)胞黎染色忍體損守傷試辨驗(骨髓膛細(xì)胞泛染色捎體畸芽變試嶺驗或桿骨髓財或外勞周血電多染唐紅細(xì)疾胞微凍核試妻驗)。在對借經(jīng)標(biāo)撥準(zhǔn)試遷驗組獨(dú)合得持到的練致突您變作笑用結(jié)悠果進(jìn)爪行進(jìn)冤一步賠研究販時，響其他獄試驗爸如DN殲A加合懇物測外定、DN始A鏈斷鏡裂檢儀測、DN霜A修復(fù)翼和重玻組試張驗等罩都可套作為首供選賢擇的淺試驗害。對武于在姐三項蕩標(biāo)準(zhǔn)渡試驗椒中為甘陰性貿(mào)的化眼學(xué)物倘，通漁?？蓾櫿J(rèn)為湯其無逼遺傳框毒性漠作用負(fù)。但助對于埋構(gòu)效災(zāi)關(guān)系鉆顯示譯有可舞能具近致癌蠢性或群致突虜變性天，但罩在三澇項標(biāo)運(yùn)準(zhǔn)試巷驗中族為陰狠性的滑化學(xué)恢物，歐還需顯要改摩進(jìn)試鹽驗方歌法或莊再增給加試林驗項研目。擱對于逢在三約項標(biāo)搏準(zhǔn)試卷驗中略為陰齒性，題但致予癌試?yán)烇@幟示有股致癌偽效應(yīng)胡，又膜無明紹確的分證據(jù)膠說明憶該化沸學(xué)物診是通榴過非娘遺傳槽毒性父機(jī)制怒發(fā)揮聾作用言時，士為了憑了解織其作鹿用方烈式，喉可再花進(jìn)行迎改變吸代謝兆活化品系統(tǒng)譜的體蒜外試重驗或繡應(yīng)用梨腫瘤啞發(fā)生肉的靶闖器官鄉(xiāng)豐進(jìn)行牛遺傳軌損傷睛試驗(如肝稈臟UD目S試驗馬、DN挺A加合費(fèi)物檢日測、筆轉(zhuǎn)基秩因突桶變檢莊測、膚腫瘤旗相關(guān)辨基因刊的遺殲傳改會變檢慰測)。五、淺致突編變作括用評青價我國詞衛(wèi)生井部在《食品譽(yù)安全所性毒券理學(xué)圍評價膜程序》(庫19霞94擾)中對鴨遺傳善毒理昂學(xué)試嶺驗的租要求澤是