新技术在毒理学中应用

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1、题目：新技术在毒理学中的应用姓名戴黛所在学院茶与食品科技学院专业班级食品质量与安全（3）班学号08118065指导教师汪雪雁日期2010年06月23日新技术在毒理学中的应用08级食品质量与安全（3）班戴黛08118065摘要：近20年来，毒理学领域发生前所未有的巨大进展，而这些进展的取得，在很大程度上得益于科学新思想的渗透和新技术的应用。特别是细胞生物学和分子生物学理论和技术的飞速发展，给毒理学研究提供了新的思维和研究工具，改变了毒理学研究的基本格局，使毒理学研究从经典的整体器官水平向细胞和分子水平飞跃。纵观近年来毒理学的发展历程，一

2、些常用的分子生物学技术，如PCR技术、核酸杂交技术、DNA测序技术以及一系列突变检测技术已广泛应用于外源化合物和环境致癌物引起的DNA损伤、基因突变、加合物形成及癌基因和抑癌基因研究等方面。特别是近年来基因差异分析技术、转基因技术、基因芯片技术等分子生物学新技术的建立和引入，大大提高了毒理学研究的整体水平。关键字：毒理学细胞生物学分子生物学正文：“民以食为天”，饮食是人类社会生存发展的第一需要。食品的安全性是一个听起来生疏却与我们的生活息息相关的一个概念。现在，人们已经把食品的安全性作为食用的重要原则和取舍标准。可是，近年来，因为食品

3、污染造成的急性食物中毒事件越来越多，随着食品的数量和种类日益丰富，如何提高食品的质量和安全性已经成为了社会公众普遍关注的问题。毒理学就是研究外源化合物对生命机体损伤作用及机制的一门科学。食品毒理学是研究食品中外源化学物的性质、来源与形成以及它们的不良作用与可能的有益作用和机制，并确定这些物质的安全限量和评定食品安全性的一门科学。所谓外源化学物外源化合物是指存在于人类生活的外界环境中，可能与机体接触并进入机体，在体内呈现一定生物学作用的化学物质。主要有人类在食品生产、加工中使用的物质和食物本身生长中存在的物质，就是某些外源化学物进入人类

4、机体从而产生了对中毒现象。现代科技发展日新月异，新技术在毒理学方面的应用主要体现在分子生物学和细胞生物学上。细胞是构成生物体形态结构和生命活动的基本结构单位，外环境中的多种有害因子，包括物理因子（电离辐射、噪声、紫外线等）、化学因子和生物因子（细菌微生物、病毒）等，通过不同途径（如人的消化道、呼吸道及皮肤伤口等）作用于机体，引起机体的器官组织结构和功能的改变，而这些改变都是要通过细胞结构与功能的变化反映出来的。通过检测靶细胞形态、结构和功能的改变就可以了解有害因子的毒性机制和毒作用效应。因此，细胞生物学方面的毒理学研究主要是用细胞进行

5、毒理学研究，应用体外培养模型对环境有害因子进行检测，评价其对人体可能产生的危害。而分子生物学水平上毒理学则是在毒理学发展过程中，受到分子生物学理论和技术促进而发展起来的，从分子水平上研究外源化学物外源化合物与生物机体相互作用的一门学科。它要不仅探讨众多的外源化学物外源化合物对生物机体组织中的各种分子，特别是生物大分子的作用机制，从而阐明外源化学物外源化合物的分子结构与其毒效应的相互关系，还要从分子水平上表述生物体对外源化合物的效应。下面主要列举细胞生物学和分子生物学水平上的六大类新技术在毒理学方面的应用。一、PCR-SSCP技术PCR

6、技术称聚合酶链反应技术，又称无细胞克隆技术，是一种对特定的DNA片段在体外进行快速扩增的新方法。其主要过程由变性、退火和延伸三个步骤反复的循环组成。在高温下，待扩增的DNA双链受热变性，成为两条单链DNA模板；而后在较低温度条件下，两条人工合成的寡核苷酸引物与互补的单链DNA模板结合，形成部分双链；再在高温条件下，通过DNA聚合酶作用，以引物3/端为合成起点，单核苷酸为原料，沿模板以5/¡ú3/方向延伸，合成DNA新链。这样，每一双链的DNA模板经过一次解链、退火和延伸三个步骤的热循环后就形成两条双链DNA分子PCR-SSCP分析的主

7、要优点是简易且敏感性较高。但该技术不能确定基因变异的类型和部位。其检测敏感性随PCR产物长度的增加而降低。二、SCGE技术真核细胞的DNA相对分子质量很高且具有严密的超螺旋结构。在理想条件下，正常对照组细胞DNA在电泳之后保持在原来位置。当细胞DNA受损伤产生链断裂时，DNA的超螺旋结构受到破坏；在细胞裂解液作用下，细胞膜、核膜及其它膜结构受到破坏，细胞内的蛋白质、RNA及其它成分均可进入凝胶而扩散到裂解液中，而核DNA相对分子质量很高不能进入凝胶，只能留在原位。在碱处理和碱性电泳液的作用下DNA解螺旋，使DNA的断链和碱易变性DNA

8、片断从严密的超螺旋结构中释放出来；由于这些DNA断链相对分子质量较小且碱变性为单链，所以在电泳电场中就可以离开核DNA向阳极移动，形成彗星状图像，用荧光染料染色就可观察至彗星状细胞核，拖尾的长度体现了DNA损伤程度。DN