生物传感器在环境监测中的应用

介绍了生物传感器在环境监测中的应用 ,主要分析了酶传感器、微生物传感器、免疫传感器及DNA传感器在环境监测中的作用机理及监测方法 ,并针对环境中的杀虫剂、爆炸类物质、有毒污染物及水体中的BOD负荷等的监测进行了较详细的论述 ,对生物传感器的发展方向及前景进行了展望     

六价铬致小鼠DNA损伤及肝肾氧化应激的实验研究

为研究六价铬(Cr(Ⅵ))摄入后对机体造成的损伤,将重铬酸钾(K2Cr2O7)以25、50、100 mg·kg-1对小鼠进行灌胃,染毒时间为1 d、3 d和5 d.检测外周血淋巴细胞DNA损伤及肝肾组织活性氧自由基(ROS)水平、脂质过氧化产物丙二醛(MDA)含量,以及超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性.实验结果表明,经Cr(Ⅵ)染毒1 d、3 d和5 d后小鼠外周血淋巴细胞DNA损伤及肝ROS水平与对照组相比均有明显升高,肝脏抗氧化酶活性也有显著改变,但MDA含量差异不显著,而肾组织中各指标均未见有明显改变.由此认为,经口摄入Cr(Ⅵ)后能导致DNA损伤并且对肝脏造成氧化应激.     

Evaluation of genotoxicity of combined soil pollution by cadmium and phenanthrene on earthworm

The DNA-damaging effects of the combined pollution of heavy metal and organic contamination on earthworms were evaluated by single cell gel electrophoresis （SCGE） assay. Earthworms Eisenia andrei were exposed to single or combined test compounds in different doses of cadmium （Cd） 5, 10, 50 mg/kg and phenanthrene （Phe） 0.5, 2.5, 12.5 mg/kg with a treatment of 14 d. In SCGE assay, isolated coelomcytes and electrophoresis were employed to determine DNA damage degree after a 14-d treatment by test compounds. The results showed that there was a significant statistical difference between earthworms treated with Cd combined Phe with them treated alone with Cd or Phe. The Olive tail moment （OTM） of SCGE assay using earthworm coelomcytes appears to be a sensitive biomarker for evaluating exposure to genotoxic compounds. These tests also revealed that the interaction between Cd and Phe to DNA damaging effects was negative, and was strongly dependent on the concentration of pollution. This study corresponds to exploratory phase in order to reveal interaction effects of heavy metal and organic contamination on earthworms and then to set up more in-depth analysis to increase progressively the understanding of the genotoxicity mechanisms involved.     

利用彗星实验检测丙烯酰胺对小鼠两种细胞的DNA损伤和修复

为了研究丙烯酰胺致小鼠睾丸细胞和外周血淋巴细胞DNA的损伤及修复情况,同时比较这两种细胞对丙烯酰胺的敏感性,将雄性昆明种小鼠一次性腹腔注射丙烯酰胺(50mg·kg-1(bw)),在暴露后第1、2、4、6、8、10、12d,分别对其睾丸组织细胞和外周血淋巴细胞DNA损伤进行彗星实验分析.结果表明,暴露结束后每个时间点小鼠睾丸组织细胞、外周血淋巴细胞DNA的迁移率均显著高于阴性对照组,随时间推移两种细胞DNA迁移距离逐渐降低,同一时间点睾丸组织细胞DNA损伤较外周血淋巴细胞DNA损伤更为严重,两者差异显著(p<0.05).以上结果表明,睾丸组织和外周血淋巴细胞可能是丙烯酰胺的作用位点;机体对丙烯酰胺造成的遗传损伤有一定的修复能力;与淋巴细胞相比,睾丸细胞对丙烯酰胺导致的遗传损伤更为敏感.     

砷对人血淋巴细胞转化及DNA合成的效应

无机砷化合物（亚砷酸钠和砷酸钠）对未致敏人血淋巴细胞的转化和DNA合成是双相性的,即在低浓度下可促进淋巴细胞转化,而在较高浓度下抑制淋巴细胞的转化。人血淋巴细胞具有自发的DNA合成作用,低浓度的砷对这种自发DNA合成有促进作用,高浓度砷则有抑制作用。人血淋巴细胞与砷连续接触3天以后,其转化过程便被诱发;连续接触砷6天以后,转化过程受砷的刺激达到最大;细胞与砷接触时间愈长,具最大刺激效应的砷浓度就愈低。三价砷较五价砷的效应强。     

非程序DNA合成试验检测长江水质的遗传毒性

应用原代肝细胞的非程序DNA合成（UDS）试验检测水质的遗传毒性。结果表明,试验条件是可行的。UDS试验从DNA修复合成的角度来反映受试物的遗传毒性作用,可作为水质的评价方法之一。应用UDS试验对长江中下游五个城市的源水及自来水进行检测,结果发现,无论是源水还是自来水均可引起cpm值的升高,说明对哺乳动物细胞均具有一定的遗传毒性。     

汞和镍对人血淋巴细胞转化及DNA合成的效应

通过测定3H－TdR参入细胞DNA的方法研究了氯化汞和氯化镍对人血淋巴细胞转化和DNA合成的效应。结果表明,氯化汞和氯化镍对人外周血淋巴细胞的转化和DNA合成的效应是双相性的：在极低浓度下汞、镍化合物均可促进淋巴细胞转化和DNA合成,而在高浓度下则抑制淋巴细胞转化和DNA合成。汞、镍化合物对淋巴细胞的这种刺激效应比细胞有丝分裂素—植物血凝素（PHA）的刺激效应要弱。汞对细胞转化和DNA合成的刺激效应比镍强     

DNA宏条形码（metabarcoding）技术在浮游植物群落监测研究中的应用

保护生物多样性和生态系统健康是维持生态系统功能和实现人类可持续发展的必要条件。浮游植物作为水生生态系统的初级生产者发挥着重要的生态功能,同时有毒藻类的爆发也会威胁水生态安全。然而,基于形态学的物种鉴定方法难以满足日益增长的水生态环境监测的需求。DNA条形码技术利用基因组特定基因上、短的DNA序列来鉴别生物物种,目前已广泛用于快速物种鉴别。然而其在水生生态系统浮游植物群落的监测中才刚刚起步。由于浮游植物物种多样性高,单基因DNA条形码往往不足以识别所有浮游植物种类;近年来,采用多基因条形码、全叶绿体基因组序列的超级条形码,以及特定DNA条形码方法在单物种和群落水平上区分浮游植物种类的潜力很大。本文综述了浮游植物DNA条形码技术在物种鉴别研究方面的进展,以及DNA宏条形码技术（DNA metabarcoding）在水生浮游植物环境监测的应用现状及前景。     

镉对小麦叶片DNA伤害的彗星实验研究

为了建立植物基因毒性的研究方法 ,以小麦为对象 ,进行了植物彗星实验方法的研究 .以 0 1mg·L- 1 的Cd2 + 溶液处理小麦叶片后 ,采用机械方法分离细胞核 ,制备玻片后变性 0 ,5 ,15 ,3 0min ,在 10 0 ,2 0 0 ,3 0 0mA下电泳 5 ,15 ,3 0min .实验结果表明 ,采用机械分离的方法可以获得大量的、能够进行彗星实验的细胞核 ,增加DNA的变性时间、电泳电流大小和电泳时间可以增加DNA片段在电场中的迁移 ,提高实验的灵敏度 ,但变性时间和电泳时间过长增加了对照处理DNA片段的迁移 .因此 ,本实验提出了小麦叶片彗星实验的最佳条件是DNA变性 15min ,3 0 0mA下电泳 15min ,并在该条件下研究了重金属镉对小麦的基因损伤 .结果表明 ,重金属镉能引起小麦基因的损伤 ,并随镉浓度的增加伤害程度加大     

Fluoride induces DNA damage and cytotoxicity in human hepatocellular carcinoma cells

Humans are primarily exposed to fluoride (Fl), a widespread environmental pollutant, via contaminated drinking water and foodstuffs. The aim of this study was to examine whether sodium fluoride (NaF) exerted cytotoxic effects in human hepatocarcinoma (HepG2) cells. HepG2 cells were incubated with different concentrations of NaF and reactive oxygen species (ROS) levels, cell cycle, apoptosis, and DNA damage determined. Concentration-dependent studies showed that exposure to HepG2 cells with different concentrations of NaF for 24 hr significantly decreased cell viability and intracellular antioxidant capacity. Furthermore, NaF exposure increased lipid peroxidation levels and accumulation of intracellular ROS; and lowered antioxidant glutathione concentrations. In addition to oxidative impairments, NaF treatment enhanced HepG2 cell death via apoptotic pathway as evidenced by DNA fragmentation and cell cycle arrest. Sodium fluoride treatment unregulated p53 level, and Bax and Bcl2 expression. Diminished cell viability and changes in cell cycle accompanied a rise in p53 expression.