突变、DNA修复与重组
埃姆斯试验(Ames test)
/ AYMZ test /
埃姆斯试验是一种廉价、快速的实验室方法,用来回答一个实用问题:这种化学物质对DNA的损伤是否足以引起突变?由布鲁斯·埃姆斯于1970年代发明,它巧妙地把细菌当作活的突变探测器,将一桩看不见的分子事件变成你能在培养皿上看到的菌落计数。
其原理是:先用一种特殊的沙门氏菌株,它带有一个使其无法合成氨基酸组氨酸的突变,因此在缺乏组氨酸的平板上无法生长。试验随后追问:受检化学物能否引起第二个突变来逆转第一个——一个使该基因恢复、让细菌重新能生长的回复突变。把细菌涂布在无组氨酸的平板上,加入化学物,再数出现的菌落。诱变剂产生的回复菌落远多于自发产生的寥寥数个;菌落越多,诱变剂越强。关键的一步是,化学物通常先与大鼠肝脏提取物混合,因为许多物质本身无害,要等我们自身的肝酶把它们转化为活性诱变剂后才有害。
埃姆斯试验之所以重要,是因为它提供了致突变性的快速初筛;又因为诱变剂往往同时是致癌物,它兼作致癌化学物的早期预警——广泛用于审查药物、化妆品、食品添加剂和工业化合物。但它并非定论:它检测的是细菌中的某一种效应,而非人体的全部复杂性,所以阳性结果是促使进一步研究的警示,而非人类致癌风险的证明;阴性结果也不保证安全。
把组氨酸缺陷型沙门氏菌涂在无组氨酸的琼脂上:只长出寥寥几个自发回复株。加入诱变剂(连同大鼠肝提取物),平板上长满菌落——每一个都是其组氨酸基因被突变回正常的细胞。
数回复突变菌落,把DNA致突变变成一个能从培养皿上读出的数字。
Ames试验阳性提示的是细菌中的致突变性,而非已证实的人类致癌性。二者相关性强但不完美,所以它是初筛,不是判决。
又称
另见