Количественная оценка эффективности тестирования и определения потенциальной мутагенной опасности химических соединений

• Автор: Велибеков, Рамис Махачевич
• Шифр специальности: 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 182 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Краткая история проблемы И

1.2. Этапы действия мутагенов

1.3. Механизмы действия мутагенов

1.4. ДНКтропные мутагены

1.5. Зависимость частоты мутаций от величины дозы мутагена

1.6. Индуцибельные процессы

1.7. Биотрансформация

1.8. Методология оценки мутагенной активности химических соединений для человека

1.8.1. Проблема затрат на проведение биотестирования

1.8.2. Общие принципы биотестирования
1.8.3. Проблема ложных позитивных и ложных негативных результатов
1.8.4. Схемы биотестирования
1.9. Оценка уровня потенциальной мутагенной опасности химических соединений
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Характеристика использующихся в работе баз данных
2.1.1. База данных
2.1.2. База данных x
2.1.3. База данных
2.2. Характеристика рассматриваемых в работе тестсистем
2.2.1. Тест Эймса
2.2.2. Тесты по учту хромосомных аберраций i vi
2.2.3. Тесты по учту генных мутаций i vi
2.2.4. Цитогенетические тесты i viv
2.2.5. Тест по учту рецессивных, сцепленных с полом летальных мутаций у дрозофилы
2.2.6. Тест по учту доминантных деталей у грызунов
2.2.7. Тест по учту наследуемых транслокаций у самцов
млекопитающих
2.2.8. Метод специфических локусов на мышах
2.3. Характеристика компьютерных программ
2.4. Статистические методы
3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Математическое обоснование модели оценки эффективности тестирования и определения потенциальной генетической опасности химических соединений
3.1.1. Ретроспективный анализ
3.1.2. Замечания о величине априорной вероятности наличия или отсутствия мутагенных свойств у химических соединений загрязнителей окружающей среды
3.1.3. Оценка получаемой в ходе тестирования информации
3.1.4. Определение потенциальной мутагенной опасности химических соединений
3.2. Формирование базы данных
3.2.1. ринципь формирования
3.2.2. Характеристика базы данных
3.3. Оценка эффективности тестирования
3.3.1. Одиночные тесты
3.3.1.1. Основные характеристики одиночных тестсистем
3.3.1.2. Оценка получаемой информации в одиночных тестсистемах
3.3.1.3. Оценка средней информации в одиночных тестах
3.3.2. Эффективность батарей тестов
3.3.2.1. Общие замечания
3.3.2.2. Распределение химических соединений по результатам испытаний при использовании батарей из двух тестов
3.3.2.3. Средняя информация
3.3.2.4. Однозначные позитивные результаты
3.3.2.5. Однозначные негативные результаты
3.3.2.6. Неоднозначные результаты
3.4. Оценка взаимной статистической зависимости тестов
3.4.1. Определение коэффициентов взаимной сопряжнности результатов тестирования при использовании пар тестов
3.5. Использование селективной информации для оценки взаимной зависимости тестов
3.6. Кластерный анализ
3.7. Количественное определение потенциальной генетической опасности химических соединений
4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
4.1. Выводы
Благодарности
5. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 4 ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение
Область применения химических соединений использующихся в работе при проведении ретроспективного анализа
Приложение 2
Мутагенная активность в половых клетках грызунов
Приложение 3
Значения информации при использовании одиночных тестсистем
3.1. Полученная в ходе тестирования информация при разных
исходах испытаний
3.2. Средняя информация
3.3. Полная информация при разных исходах испытаний
Приложение 4
Значения информации при использовании батарей тестов
4.1. Полученная в ходе тестирования информация при разных
исходах испытаний
4.2. Средняя информация
4.3. Полная информация при разных исходах испытаний
Приложение 5
Значения апостериорной вероятности
5.1. Одиночные тесты
5.2. Батареи тестов
Приложение 6
Значения веса уровня доказанности
6.1. Одиночные тесты
6.2. Батареи тестов
СПИСОК РИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ
Эймс тест Эймса
ХА тесты но учту хромосомных аберраций i vi ГМ тесты по учту генных мутаций i vi Циг цитогенетические тесты i viv
ДРЛ тест по учту рецессивных, сцепленных с полом летальных мутаций у дрозофилы
ДЛТ тест по учту доминантных деталей у грызунов ТИТ тест по учту наследуемых транслокаций у грызунов.
I специфический локусный тест
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Третий этап это этап формирования на базе нерепарированных первичных повреждений ДНК генных мутаций или хромосомных аберраций. Дальше судьба мутаций зависит от того, возникли ли они в соматических клетках либо в клетках полового пути генеративных клетках. Для соматических клеток основным патологическим процессом, известным в настоящее время, является процесс канцерогенеза, т. Этот процесс, в свою очередь, обычно делят на этапы, и индуцированные мутации лежат в основе этапа инициации первого этапа злокачественного перерождения клеток Белицкий и др. В случае возникновения мутаций в генеративных клетках, часть их элиминируется за счет гибели клеток их носителей в процессе мейогического отбора. Этот отбор относится к несбалансированным несимметричным транслокациям, а также к ацентрическим фрагментам. Последние, правда, так же, как дицентрики и т. Не исчезнувшие, прошедшие эти барьеры мутации могут попадать в оплодотворенную зиготу, независимо от того, являлись ли их носителями яйцеклетка или сперматозоид, и это может приводить либо к гибели эмбрионов спонтанному аборту, либо к рождению ребенка с той или другой наследственной патологией. Все эти процессы, в принципе, отражают картину событий и для проникающей радиации, и для химических мутагенов. Для химических мутагенов значительно более сложен путь транспорта от момента контакта организма с тем или другим химическим соединением до момента взаимодействия молекул химических мутагенов с ДНК хромосом в клетках различных органов и тканей организма. И на пути этого транспорта основную роль играют две группы факторов. Первая группа связана с фармакокинетикой химического соединения, т. Вторая группа факторов связана с процессом биотрансформации, когда изначально немутагенные промутагены и неканцерогенные проканцерогены соединения превращаются в мутагенные и канцерогенные соединения. Существует и противоположный процесс, когда мутагенные соединения в ходе трансформации превращаются в немутагенные продукты. Роль этого процесса, как показали последние исследования, в индуцированном химическими соединениями мутагенезе и канцерогенезе для млекопитающих и человека чрезвычайно велика. Показано, что подавляющее большинство химических соединений претерпевает биотрансформацию в организме млекопитающих и большая часть известных канцерогенов является не прямыми канцерогенами, а прокашерогенами Турусов и др. Как это ни парадоксально звучит, в настоящее время значительно труднее ответить на вопрос, каким образом действуют мутагены, чем лет тому назад. Однако, начиная с середины х годов, начали стремительно накапливаться данные о наличии мутагенной активности у веществ, относящихся к самым разным в химическом отношении классам соединений. Анализ результатов, представленных в x программе . Грубо все мутагены можно разделить на два класса. Это, вопервых, так называемые ДНКгропныс мутагены, эффект которых определяется поражением молекул ДНК хромосом. К этой категории мутагенов относится большая часть среди изученных химических мутагенов, в том числе и обладающие высокой эффективностью Дубинин, . И, вовторых, мутагены, не взаимодействующие с ДНК, а осуществляющие свой эффект непрямым способом путем поражения ферментных систем, участвующих в метаболизме ДНК. К этим системам относятся процессы репликации ДНК, репарации, функционирования генов, рекомбинации, структурных преобразований хромосом в процессе их удвоения, предмейотической и предмитотической упаковки хромосом и т. Вещества, относящиеся к этой группе мутагенов, действуют по принципу, характерному для общетоксических эффектов. Для них существует порог в дозовой зависимости и отсутствие эффекта в допороговых концентрациях. Особую группу представляют собой аналоги азотистых оснований, которые, как известно, могут в процессе репликации встраиваться в ДНК вместо нормальных нуклеотидов аденина, гуанина, цитозина, тимидина. Само по себе эго встраивание ненормального нуклеотида еще не является мутацией, однако в процессе последующих репликаций ДНК напротив оппозитно чаще, чем обычно ошибочно встраивается нормальный нуклеотид, в результате чего и возникает мутация.