申请日2005.12.02
公开(公告)日2006.06.28
IPC分类号G01N33/18; C12N15/00; C12Q1/68; G01N21/00
摘要
本发明公开了一种石化废水的基因毒性检测方法，涉及基因芯片技术检测分子毒性。其方法包括以下步骤：选取受试动物，利用石化废水进行亚急性毒性试验与肝脏取样;提取肝脏的总RNA，以RNA为模板合成cDNA;合成cRNA，片断化生物素标记的cRNA;标记的cRNA经片断化处理后用于基因芯片杂交，基因芯片进行杂交、洗脱、染色及检测;对获得数据进行聚类分析和处理，得到基因表达水平，从中分析出基因毒性。其它方法检测PTA纯化学品分子毒性效应剂量，是本发明检测PTA废水对小鼠毒性效应PTA剂量的5-312倍。本发明灵敏、快速、高效，同时也可以适用于其他有机废水。
权利要求书
1、一种石化废水的基因毒性检测方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)选取受试动物，利用石化废水进行亚急性毒性试验与肝脏取样;
(2)提取肝脏的总RNA，以RNA为模板合成cDNA;
(3)合成cRNA，片断化生物素标记的cRNA;
(4)标记的cRNA经片断化处理后用于基因芯片杂交，基因芯片进行杂交、 洗脱、染色及检测;
(5)对获得数据进行聚类分析和处理，得到基因表达水平，从中分析出基因 毒性。
2、根据权利要求1所述的一种石化废水的基因毒性检测方法，其特征在于步骤
(1)中所述的石化废水是指精对苯二甲酸的生产废水。
3、根据权利要求1中所述的一种石化废水的基因毒性检测方法，其特征在于步 骤(5)中所述的聚类分析和处理是指以散点图为基础进行数据分析。
4、根据权利要求3中所述的一种石化废水的基因毒性检测方法，其特征在于步 骤(5)中所述的聚类分析和处理是指选取散点图中表达明显增强和表达明显 减弱的基因作为数据分析的基础。
说明书
一种石化废水的基因毒性检测方法
一、技术领域
本发明涉及一种石化废水的毒性检测方法，更具体的说是利用基因芯片技术 检测石化废水分子毒性的方法。
二、背景技术
石油化工合成的对苯二甲酸(terephthalic acid，TA)，俗称精对苯二甲酸 (PTA)。PTA是合成塑料、染料、农药、化纤等产品的重要原料。已有众多的 研究报道表明，纯化学品PTA具有急性毒性、亚急性毒性、慢性毒性和分子毒 性。纯化学品PTA生物毒性较低的研究报道甚多，可能产生了以纯化学品PTA 生物毒性替代PTA废水生物毒性的误解。迄今为止，只发现2篇PTA废水生物 毒性的研究报道[McBee K，BickHam J W，Arch.Environ.Contam Toxicol，1987;McBee K，BickHam J W，Bull.Environ.Contam.Toxicol，1988]。事实是，PTA废水中至少含 有5种以上不同的苯环污染物。苯环污染物的COD占PTA生产废水总COD的 70%以上。PTA废水的生物毒性，是废水中所有污染物毒性的整合效应，不仅仅 是废水中所含的纯化学品PTA。
基因芯片(DNA microarray)等生物芯片技术，已用于污染物的分子毒性检 测，包括环境致癌机理，对人体敏感基因的影响等环境健康的研究、监测、评价; 已用于环境微生物的多样性检测和环境质量评价。此外，生物芯片技术还可以在 污染物的环境分布与归趋，污染治理效果评价，污染修复的微生物菌株筛选与改 造等领域中发挥作用。1999年美国国家环境健康科学研究所(NIEHS)成功开发出 毒理芯片(ToxChip)。有毒化学物质可使毒理芯片上基因的表达(开关)发生改变， 芯片上基因表达变化的信息传至已知毒物数据库，进行典型分子遗传毒性的比对 分析，用以评价该化学物质的毒性，预测有毒化学物潜在的对人类基因组的危险 性。
中国专利CN96180308.8(重组核酸序列和检测样品的基因毒性与诱变性以 及基因毒性的动力学的方法)、CN200410076860.X(重组核酸序列和检测样品的 基因毒性与诱变性以及基因毒性的动力学的方法)公开了采用生物传感器来检测 样品的基因毒性，这些发明需要培养包含带有SOS调节型启动子的核酸序列宿主 微生物。其程序复杂，所需费用高。
三、发明内容
1、要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种石化废水的基因毒性检测方法，特别是对精对苯 二甲酸的生产废水，可以利用基因芯片技术简便、准确的检测分子毒性。
2、技术方案
采用的技术方案如下：
一种石化废水的基因毒性检测方法，包括以下步骤：
(1)选取受试动物，利用石化废水进行亚急性毒性试验与肝脏取样;
(2)提取肝脏的总RNA，以RNA为模板合成cDNA;
(3)合成cRNA，片断化生物素标记的cRNA;
(4)标记的cRNA经片断化处理后用于基因芯片杂交，基因芯片进行杂交、 洗脱、染色及检测;
(5)对获得数据进行聚类分析和处理，得到基因表达水平，从中分析出基因 毒性。
步骤(1)中所述的石化废水是指精对苯二甲酸的生产废水。步骤(5)中所 述的聚类分析和处理是指以散点图为基础进行数据分析，再具体而言是指选取散 点图中表达明显增强和表达明显减弱的基因作为数据分析的基础。
本发明的原理是运用基因表达谱芯片检测PTA石化废水对哺乳动物基因表 达的作用和影响。通过实验研究，分析上调或下调的基因表达水平来查找受到干 扰的基因及其对小鼠生理生化、新陈代谢途径等的影响。
3、有益效果
本发明提供了一种石化废水的生殖毒性检测与评价方法，可以简便、准确的 检测分子毒性。其它方法检测PTA纯化学品分子毒性效应剂量，是本发明检测 PTA废水对小鼠毒性效应PTA剂量的5-312倍。本发明灵敏、快速、高效，同 时也可以适用于其他有机废水。