利用斑馬魚模型評價基因毒性

【評價原理】

當各種內源性和外源性DNA損傷因子誘發(fā)細胞DNA鏈斷裂時，其超螺旋結構受到破壞，在細胞裂解液作用下，細胞膜、核膜等膜結構受到破壞，細胞內的蛋白質、RNA以及其他成分均擴散到細胞裂解液中，而核DNA由于分子量太大只能留在原位。在中性條件下，DNA片段可進入凝膠發(fā)生遷移，而在堿性電解質的作用下，DNA發(fā)生解螺旋，損傷的DNA斷鏈及片段被釋放出來。由于這些DNA的分子量小且堿變性為單鏈，所以在電泳過程中帶負電荷的DNA會離開核DNA 向正極遷移形成“彗星”狀圖像，而未受損傷的DNA部分保持球形。DNA受損越嚴重，產生的斷鏈和斷片越多，長度也越小，在相同的電泳條件下遷移的DNA量就愈多，遷移的距離就愈長。通過測定DNA遷移部分的光密度或遷移長度就可以測定單個細胞DNA損傷程度，從而確定受試物的作用劑量與DNA損傷效應的關系。彗星實驗檢測低濃度基因毒物具有高靈敏性，研究的細胞不需處于有絲分裂期。同時，這種技術只需要少量細胞。

【實驗方案】

我們將受測試斑馬魚分成兩組，分別是正常對照和服用/注射供試品組（供試品通過溶解到養(yǎng)魚用水中或注射的方式攝入到斑馬魚體內）。

服用/注射藥物一段時間后，檢測尾長、彗星長、尾矩和Olive尾矩。

【結果展示】

圖1. 彗星電泳圖片

可以看到，服用/注射供試品組斑馬魚細胞核出現(xiàn)拖尾。該供試品改變DNA鏈的負超螺旋結構、空間構象，使DNA鏈斷裂、形成類核，最終導致細胞死亡（壞死、凋亡或自體吞噬）。

【評價結論】

1.經過每組30尾斑馬魚的對比實驗，服用/注射供試品組的斑馬魚細胞核出現(xiàn)明顯拖尾，與正常對照組存在明顯的差別。

2.本實驗證實了該供試品對斑馬魚有基因毒性。

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