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关键词：
五氯酚,斑马鱼,基因芯片,发育毒性,生物信息学
发表时间：
2012-08-14 10:01:36
摘要: 0hpf 斑马鱼胚胎经50 LgPL五氯酚( PCP) 暴露染毒8 h, 提取其总RNA, 与Affymetrix 公司的斑马鱼基因组芯片杂交. 发现与对照组相比, 染毒样本中1 149个基因的表达显著增强( Signal log ratio> 1) , 501 个基因的表达显著减弱( Signal log ratio< - 1) . 利用Chipinfo 、Genmapp 等生物信息学软件对差异表达基因进行了基因本体论功能分类和发育调控通路分析, 结果显示, 显著差异表达的基因涉及抗氧化、信号传导、翻译调节、转录调节等多个分子功能. 五氯酚暴露后斑马鱼胚胎发育重要的调控通路BMP 信号、ERK 通路、FGF 信号、Nodal 信号的调控基因smad2、smad 5、bmp 4、bmp 7、f lh、n-ras 的表达发生了显著变化, Signal logratio 分别为416、211、116、110、11 3、110. 这些结果为进一步阐明五氯酚的发育毒性作用机制提供了标志物.
五氯酚( pentachlorophenol, PCP) 是一种典型的持久性有机污染物( POPs) , 被美国EPA 列为优先检测污染物和潜在致癌物, 也是我国优先监测污染物. 研究表明, PCP 可对水生生物产生多种发育毒性效应[ 1,2] .Owens 等[ 3] 观察到经PCP 染毒的日本青胚胎眼睛及心血管发育异常. Duan 等[ 4] 的实验则表明, PCP 可造成斑马鱼胚胎心脏水肿、孵化延迟及尾部畸形. 阐明PCP 的发育毒性作用机制, 对于阐明五氯酚生态安全及人类健康影响具有重要意义.
毒理基因组学( toxicogenomics) 主要研究基因组结构、功能与外来化合物产生的有害生物效应之间的关系[5] . 由于新的生物技术手段及信息技术的应用, 毒理基因组学可以同时研究数以千计的基因表达, 具有传统毒理学研究无法比拟的高通量、并行性等优势, 且可以更深刻地阐释毒作用的分子机制. 在环境领域, 毒理基因组学在寻找生物标志物、通过基因表达谱来表征污染物的毒作用机制、污染物的生态风险评价及预测等方面都展现出巨大的潜力.
基因芯片技术近年来发展迅速, 其高通量、快捷迅速的优点使其成为毒理基因组学研究的有力工
具. 但鲜见利用该技术研究氯酚类化合物对水生脊椎动物发育毒性的报道. 本研究以斑马鱼为模式动
物, 利用基因芯片检测低浓度五氯酚暴露下斑马鱼胚胎基因表达的变化, 并用生物信息学软件对结果
进一步进行了功能分类和发育调控通路分析, 从毒理基因组学角度探讨五氯酚发育毒性的作用机制,以期为发展有毒化学品发育毒性的生物标志物提供依据.
毒理基因组学( toxicogenomics) 主要研究基因组结构、功能与外来化合物产生的有害生物效应之间的关系[5] . 由于新的生物技术手段及信息技术的应用, 毒理基因组学可以同时研究数以千计的基因表达, 具有传统毒理学研究无法比拟的高通量、并行性等优势, 且可以更深刻地阐释毒作用的分子机制. 在环境领域, 毒理基因组学在寻找生物标志物、通过基因表达谱来表征污染物的毒作用机制、污染物的生态风险评价及预测等方面都展现出巨大的潜力.
基因芯片技术近年来发展迅速, 其高通量、快捷迅速的优点使其成为毒理基因组学研究的有力工
具. 但鲜见利用该技术研究氯酚类化合物对水生脊椎动物发育毒性的报道. 本研究以斑马鱼为模式动
物, 利用基因芯片检测低浓度五氯酚暴露下斑马鱼胚胎基因表达的变化, 并用生物信息学软件对结果
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