典型醛类污染物与DNA形成加合物的机制及检测方法

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DNA加合物是化学毒物经生物转化后的亲电活性产物与DNA分子形成的共价结合物,它既是一种暴露标志物,又是一种效应标志物,能综合反映生物体对化学毒物(致癌物)的暴露、吸收、分布、代谢以及机体对DNA的修复能力。研究醛类污染物与DNA形成加合物的机制,建立DNA加合物检测新方法对DNA加合物的研究具有重要意义。 在DNA加合物的形成机制研究方面,作者用紫外分光光度法和共振光散射法研究了醛类污染物与DNA的作用,结果表明:(1)在体外试管测试体系中,甲醛、乙醛与ctDNA作用,DNA的256nm处的紫外吸收峰发生红移(+),且存在明显的剂量-反应关系;首次发现甲醛或乙醛与小牛胸腺DNA作用后也能引起DNA 218nm处紫外吸收峰的紫移,最大位移为16nm(-)。由此初步推断甲醛或乙醛能够加合到小牛胸腺DNA的亲核位点,引起了具有紫外吸收官能团的改变,形成了醛类-DNA加合物;(2)首次用共振光散射法研究了甲醛与DNA的相互作用。实验表明,在ctDNA-SDBS-JG体系中加入甲醛后,600nm附近的共振光散射峰发生明显的位移,共振光散射强度与甲醛加入量在0~0.34mol/L范围内成良好的线性关系,线性回归方程为:I=2.99c+311.3,r=0.994。可用本法来定性估计DNA加合物的形成量,并可用该法测定环境中的甲醛污染物的含量。实验还表明,SDBS、JG对甲醛与DNA的相互结合反应可能存在协同作用,即甲醛与DNA碱基作用形成加合物可能存在活化过程,即体内的带电荷的离子或极性分子诱导甲醛羰基的极化,促使甲醛聚集到DNA分子表面上,然后,其中部分嵌入到DNA碱基对中与DNA作用形成加合物。本文建立的共振光散射法可用于DNA加合物形成机制的研究;(3)根据实验结果和文献资料综合分析,提出了典型醛类污染物与DNA形成加合物的可能机制:典型醛类污染物在体内带电离子或极性分子的作用下,羰基极化或羰基氧原子与体内代谢所产生的H+结合,形成亲电活性分子,然后进攻DNA嘌呤碱基上的伯氨基(-NH2)或嘧啶碱基上的仲胺基(-NH-)形成Schiff’s碱,Schiff’s碱不稳定,在体内还原体系的作用下,
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