毒理基因组学研究进展

毒理基因组学是利用最新的基因组学技术来进行毒理学研究的新兴学科。它能够快速全面地检测出化合物和生物体相互作用后的全基因组表达的变化,再通过生物信息学的方法对化合物的毒性进行定性分析。它可以为传统毒理学检测筛选更多的生物学标志物,解释有毒物质的致毒机理,降低风险评价的不确定性。但是,毒理基因组学还存在许多问题：如实验设计不统一,分析理论不完善,检测费用太昂贵等。其中最主要的理论问题在于,虽然人们早已认识到毒理基因组学最大的优势是可对毒性进行较全面的分类和预测,但是已有的研究仍然集中在生物标志物的筛选和致毒机理的解释上,而没有充分利用全基因组变化的信息,因为理论上除了实验误差引入的基因表达变化以外的变化都是化合物和生物体相互作用的结果。要解决这些问题,新发现的microRNA毒理基因组和动态基因表达图谱的研究可能是一个潜在方向。总体来说,目前毒理基因组学只能作为风险评价的参考,但是它最终将为风险评价提供有力的理论依据和准确预测,提高风险评价的可靠性。     

三唑磷在海洋环境中的行为

三唑磷为近年来广泛用于海水养殖的清塘剂,为了了解三唑磷在海洋中的行为,本文对不同基质下三唑磷的形态进行了分析.     

功能宏基因组学在新型抗生素耐药基因研究中的应用进展

抗生素耐药性是二十一世纪人类面对的最严峻的环境健康问题之一.抗生素耐药基因(Antibiotics resistance genes, ARGs)被认为是一类新型环境污染物.当前针对ARGs的主要研究方法有细菌分离和培养法、聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)法、和宏基因组法.然而,仅有功能宏基因组方法能发现新型的ARGs.功能宏基因组方法利用新一代测序技术的高通量的特性,结合分子生物学技术和功能筛选构建有关抗生素耐药性的基因库,通过生物信息学分析高效地发现新型ARGs.本文综述了近来利用功能宏基因组技术筛选新型ARGs的相关研究进展,总结了功能宏基因学相关的技术和方法的优势和限制,并展望了功能宏基因学方法进一步发展的方向.     

功能基因组学在环境化学品毒性机制研究中的应用

认识化学品的毒性机制是开展化学品健康风险评估的基础。掌握化学品有害效应的遗传易感性机制是开展精准的健康风险评估的前提。传统的毒理基因组学主要分析化学品暴露诱导的组学表达图谱,不能建立生物学表型与特定基因/通路表达的直接关联。功能基因组学通过敲除或者敲降全基因组或者特定的基因集,建立基因-化学品毒性的直接关联,进而研究化学品致毒的过程和机制,同时可以提供与化学品暴露的遗传易感性相关的分子响应信息。本论文综述了功能基因组学技术的原理及其主要发展,介绍了酵母、鸡DT40细胞和RNA干扰等功能基因组学测试方法的优缺点。同时,详述了CRISPR功能基因组学的原理和特点,以及其在化学品毒性机制研究中的应用,展望了联合应用分子流行病学和CRISPR功能基因组学,开展化学品有害效应的易感性机制研究。     

围填海的海洋环境影响国内外研究进展

围填海是通过人工修筑堤坝、填埋土石方等工程措施将天然海域空间改变成陆地以拓展社会经济发展空间的人类活动,它是当前我国海岸开发利用的主要形式。大规模围填海在产生巨大的社会经济效益的同时,也给海洋生态环境造成了深远的影响,受到了国内外学者的广泛关注。文章在系统收集了国内外围填海的海洋环境影响研究报道成果的基础上,分别从：①围填海对滨海地形地貌、湿地景观的影响研究;②围填海对近岸海域水动力环境的影响研究;③围填海对滨海湿地退化与生态功能的影响研究;④围填海对近岸海洋生态系统结构与功能的影响;⑤围填海对海洋渔业资源衰退的影响等5个方面深入分析了围填海的海洋环境影响国内外研究进展及其存在的主要问题。并剖析了加强围填海的海洋环境监测与评估,实施围填海的海洋生态环境修复与生态补偿等国际围填海研究新趋势。针对围填海的海洋环境影响国内外研究现状和发展趋势,提出加强对集中连片围填海区域的长期累积效应研究、加强围填海对海洋生态环境结构功能影响过程及机理研究、加强多学科交叉在围填海海洋环境影响方面的综合研究等相关建议。     

生态毒理基因组学——后基因组时代生态毒理学的新领域

基因组学、蛋白组学和代谢组学技术为生态毒理学的发展提供了生物高通量的技术手段,构成了新的交叉学科——生态毒理基因组学.生态毒理基因组学着重研究环境毒物暴露下非靶生物基因和蛋白的表达,能够在基因组水平上更深入地理解环境污染物的致毒机制,同时,它引进生物标志物为生态风险评价提供了平台.论文对生态毒理基因组学的发展历程、技术支持、模式生物及其在生态风险评价方面的应用进行了综述,以推动生态毒理基因组学技术在我国的进一步发展.     

地理信息系统在近岸海域环境管理中的应用

文章研究了地理信息系统技术在某滨海城市近岸海域环境管理中的应用 ,研究表明在地理信息系统支持下的近岸海域环境管理包括 :海洋污染源管理、海洋环境质量评价等 ,具有界面友好、形象直观、使用方便、易于操作和维护等优点。     

代谢组学方法在生态毒理学中的应用进展

代谢组学方法越来越多地用于研究有机体与生态环境的相互作用。近年来,该方法已被应用于化学物风险评价和野生动物的疾病诊断,成为环境科学,特别是生态毒理学中充满活力的研究方向之一。本文介绍了应用于代谢组学研究的核磁共振波谱和质谱2种检测技术,着重讨论了生态毒理学研究中代谢组学方法在生物标志物的发掘和毒性评价,以及有机体对环境影响因子的代谢响应、野生水生动物疾病的诊断和监测等方面的应用。这些代谢组学在生态毒理学领域的应用将促进对有机体与环境相互作用的认识。     

海洋环境中抗生素存在与环境行为研究进展

由于抗生素的频繁使用和排放,抗生素不断排放进入水环境,表现为“持续存在”的状态,对生态环境系统造成长期、持续的环境风险,由此导致的环境污染和细菌耐药性是我国及全球都亟待解决的重大环境问题.抗生素持久性的选择压力会产生抗生素抗性基因（antibiotic resistant genes,ARGs）,其在环境中的持久性残留,在菌群间的迁移、传播和扩增,比抗生素残留本身对生态环境的危害更大.随着海洋资源与环境的持续开发与利用,海洋正逐步成为抗生素和ARGs的重要储存库,海洋环境中的抗生素和ARGs对海洋生态环境和公众健康的威胁同样不容忽视.本文对海洋环境中抗生素的来源、赋存、迁移转化和生态风险等研究进行分析梳理,对海洋环境中ARGs的环境行为进行综述,以期为海洋环境中抗生素和ARGs环境行为和风险评估研究提供参考,最后对相关研究的发展趋势进行了展望.     

代谢组学技术在环境毒理学研究中的应用

代谢组学作为系统生物学的一部分,通过考察机体受刺激后体液或组织中内源性代谢物的动态变化规律,并结合生物信息统计方法,可系统全面地揭示内因和外因作用于机体的毒性效应和机制。代谢组学技术具有快速、灵敏度高、选择性强的特点,逐渐在低剂量环境污染物长期暴露的毒性效应评估方面发挥出优势。本文综述了代谢组学技术的主要研究手段,在毒理学研究中的发展历程和优点,以及在环境毒理学研究中的应用及前景展望。重点讨论了代谢组学技术在重金属和持久性有机污染物(POPs)毒性评估以及环境胁迫耐受性评价中的应用。     

Gene expression profiling of human liver carcinoma (HepG2) cells exposed to the marine toxin okadaic acid

The marine toxin, okadaic acid (OA) is produced by dinoflagellates of the genera Prorocentrum and Dinophysis and is the causative agent of the syndrome known as diarrheic shellfish poisoning. In addition, OA acts as both a tumor promoter, attributed to OA-induced inhibition of protein phosphatases as well as an inducer of apoptosis. To better understand the potentially divergent toxicological profile of OA, the concentration-dependent cytotoxicity and alterations in gene expression on the human liver tumor cell line HepG2 upon OA exposure were determined using RNA microarrays, DNA fragmentation, and cell proliferation assays as well as determinations of cell detachment and cell death in different concentrations of OA. mRNA expression was quantified for approximately 15,000 genes. Cell attachment and proliferation were both negatively correlated with OA concentration. Detached cells displayed necrotic DNA signatures but apoptosis also was broadly observed. Data suggest that OA has a concentration dependent effect on cell cycle, which might explain the divergent effects that at low concentration OA stimulates genes involved in the cell cycle and at high concentrations it stimulates apoptosis.     

核酸适配体在环境分析中的应用

核酸适配体(aptamer)是一段体外获得的可与相应的靶分子特异性结合的寡核苷酸序列.由于其相较于抗体有易合成、易修饰、靶分子范围广等优点,近些年来在环境分析中受到广泛关注.本文简要介绍了核酸适配体的结构特点及常用筛选方法,着重按照靶标分子的不同,综述了核酸适配体在环境微生物及化合物分析检测中的应用.并就核酸适配体作为分子识别元件的优势及局限进行了分析,对未来研究进行了展望.     

3S与在线监测技术在环境模型研究中的应用

结合环境信息系统的研究现状和研究实例，首先分析了3S和在线监测技术与环境模型研究结合的必要性，并分析指出了3S、在线监测技术在环境模型研究中潜在的应用范围，然后剖析了3S技术与环境模型研究结合的三阶水平，最后介绍了3S在环境规划模型研究中的理想结合框架。     

Application of proteomics in environmental science

Proteomics involves the separation of proteins, identification of the amino acid sequence of the interested or target proteins, study of the function of the proteins, modification, structure and ultimate assignments to functional pathways in the cell. The proteomic investigations have contributed greatly to human diseases studies, new drugs discovery researches, and environmental science in recent years. This article provides a review on the development of the main proteomic technologies, including both the gel based and non-gel based technologies, and their applications in environmental science. Proteomic technologies have been utilized in the environmental stresses studies to analyze the induction or reduction of proteins at expression level and identify the target proteins to investigate their function in response to environmental stresses, such as high or low pH, oxidation stress, and toxic chemicals. Such protein responses are also helpful to understand the mechanisms of some cellular activities and the functions of some proteins.     

固-液异相催化剂在环境科学领域中的应用

异相催化是催化反应的重要组成部分，其应用十分广泛。固一液异相催化作为环境科学领域中的一项比较新颖的技术，在研究污染物在多介质环境中的迁移转化行为、开发受污染环境修复及污废水处理新技术等诸多方面都具有很大的发展潜力。因此，对不同类型固一液异相催化剂在环境科学领域的应用研究逐渐成为国内外环境科学领域的研究热点之一。其中，金属和金属氧化物因对某些氧化一还原反应具有较好的催化作用，在饮用水脱氮、污废水脱卤及深度氧化处理等水处理领域的应用较为广泛；固态酸催化剂能催化聚合、裂化、水解反应，因此与某些有机污染物的降解密切相关；将同相催化剂固定化为异相催化剂，同样成为新技术开发的方向之一；天然催化剂对污染物在多介质环境中行为影响的研究近年来也屡有发表。此外，载体因对催化剂的活性及应用具有重要影响，也日益受到关注。文章对环境科学领域中固一液异相催化剂的应用研究进行了综述。     

广州市污水污泥堆肥在环境绿化中的应用

将广州市大坦沙污水处理厂产生的脱水生污泥与粉煤灰、稻草按质量比例4∶1.2∶1混合堆制而成的污泥堆肥,堆肥总养分含量高于农家肥中的鸡粪,无论单独施用或与化肥结合使用应用于草坪等园林绿地,均有明显效果。污泥堆肥在草坪土壤应用的肥效试验表明,污泥堆肥与化肥结合使用效果较好,能缩短草坪草出苗和成坪时间,显著提高建植初期草坪草的生物量,但每公顷施用纯污泥堆肥30t与60t比较两者草坪草生物量没有显著差异;污泥堆肥施用污染风险初步分析表明,土壤中的重金属含量、渗滤液中的NO3--N和全P含量随着污泥堆肥施用量的增加而明显提高,考虑到广东地处热带、亚热带,雨量丰富且暴雨多,土壤呈酸性的特点,在园林绿地等相对封闭的体系中施用本项目堆制的污泥堆肥,只要将年施用量控制在30t/hm2以下,是基本安全的。     

A review of mercury contamination in marine fauna in Thailand

Mercury (Hg) is a ubiquitous environmental toxin that produces a wide range of adverse health effects in humans. Bioaccumulation of mercury in the aquatic food chain is a public concern for many countries. The aim of this study was to review the prevalence of Hg contamination in marine fauna in Thailand.     

环境生物技术的应用及发展趋势

环境生物技术在环境治理中起着越来越重要的作用，环境治理要依赖对生物，尤其是对微生物及其生理，生化特性的了解和认识，从而可以对其生理，生化和遗传方面的性能加以利用。文章重点论述了环境生物技术在这些方面的应用及发展趋势。     

A review of marine pollution issues in the Caribbean

Marine pollution and coastal degradation have become serious development issues in the Caribbean. Early evidence of marine pollution was mainly anecdotal, but within the last 10--15 years, work conducted by universities and research institutions in the Region has provided the beginnings of a database that identifies several common marine pollution problems. The United Nations Environment Programme (UNEP), the Intergovernmental Oceanographic Commission (IOC) and the Pan American World Health Organization (PAHO/WHO) have also been instrumental in co-ordinating several marine pollution studies. In the English-speaking Caribbean, the University of the West Indies, the Institute of Marine Affairs in Trinidad and Tobago, and the Caribbean Environmental Health Institute located in St Lucia, have taken a lead role in identifying marine pollution problems in their Sub-Region. For the Wider Caribbean a database for petroleum pollution and marine debris has been developed. Land-based sources of marine pollution have been identified as a major problem, with several hot spots identified in mainland countries and in some of the larger industrialised islands. Organic and nutrient pollution, particularly from sewage, is most widespread and is possibly the most serious marine pollution problem in the Caribbean. A lack of capital investment funds to install the appropriate infrastructure to deal with sewage and other liquid effluents is a major stumbling block to solving the problem of marine pollution in the Caribbean. Other factors include political will and administrative and legal structures to regulate human development activities.