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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:鄒粹軍
研究生(外文):Tsou, Tsui-Chun
論文名稱:氯化鉻誘發基因損傷及突變之分子機轉
論文名稱(外文):Molecular Mechanisms of DNA Lesions and Mutations Induced by Chromium(III) Chloride
指導教授:楊嘉鈴
指導教授(外文):Yang Jia-Ling
學位類別:博士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:生命科學研究所
學門:生命科學學門
學類:生物學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1996
畢業學年度:84
語文別:中文
中文關鍵詞:氯化鉻基因損傷含氧自由基突變
外文關鍵詞:chromium chlorideDNA lesionsreactive oxygen speciesmutations
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本論文著重探討三價鉻離子造成的核酸損傷與突變之分子機制,以闡明這
個由六價鉻在細胞內還原而產生之最主要、穩定形式之鉻在癌化過程的重
要性。利用電泳膠、 Southern 氏點墨分析及聚合酵素合成終止法,發現
三價鉻和核酸結合,會因周圍環境之變化而改變。例如在鉻與核酸鍵結量
相當的情況下,三價鉻在磷酸鹽緩衝液 (KP)中不易影響核酸在電泳膠之
泳動,也不會造成核酸雙股連結;而在 Tris-EDTA 緩衝液 (TE1/50) 中
,三價鉻明顯地阻緩核酸在電泳膠之泳動、易形成主要在G鹼基位置之核
酸雙股連結,並且使核酸與核酸糾結成團。此 外,三價鉻產生之不同形
式的核酸結合可經透析置換他種緩衝液而改變。將穿梭質體與三價鉻作用
後,經轉殖入人類細胞中複製,再利用指示型大腸桿菌分析複製過含
supF 基因之質體的突變頻率與分子突變圖譜,發現三價鉻主要誘發 G:C
鹼基對取代突變以及核酸小片段缺失。三價鉻雖然在 KP 及 TE1/50 緩衝
液中形成不同之核酸損傷物,經人類細胞複製而產生之分子突變圖譜卻相
似。G:C 鹼基對取代突變發生的高頻率區與聚合酵素合成終止的高頻率區
截然不同。此外,在 H2O2 的存在下三價鉻比六價鉻更易產生核酸斷裂
與 8- OHdG 核酸鍵結物。自由基清除劑與金屬螯合劑顯著的抑制 Cr(
III)/ H2O2 誘發之核酸斷裂與 8-OHdG。再者,利用電子順磁共振光譜
儀 (EPR) 偵測出 Cr(III)/ H2O2 反應中有單線態氧與氫氧自由基產生。
維生素C 可降低此反應產生的核酸斷裂與氫氧自由基。由 EPR 得知在
Cr(III)/ H2O2/ 維生素 C 下,有五價鉻複合物產生,故推測 Cr(III)/
H2O2 以 Fenton-like 反應:Cr(III) + H2O2 → Cr(IV) + .OH + OH-
產生自由基傷害核酸。由本論文之研究推測三價鉻形成之核酸鍵結物的形
式受周圍環境影響,且經轉殖入細胞後這些核酸鍵結物會與細胞內環境達
成平衡而形成一定的比例,經複製後核酸雙股連結可能誘發核酸片段缺失
,而三價鉻與 guanine 結合物及 8-OHdG 之類的氧化自基產物可能誘發
G:C 鹼基對取代突變。
Cover
ACKNOWLEDGMENTS
ABSTRACT
TABLE OFCONTENTS
ABBREVIATIONS
INTRODUCTION
References
CHAPTER 1. Literature Review
1. Introduction
2. Uptake of chromium
3. Chromium-induced genotoxicity in mammalian cells
4. Metabolic modulation of chromium genotoxicity
4.1 Extracellular Cr(VI) reduction
4.2 Intracellular Cr(VI) reduction
5. The role ofCr(lll) in mutagenesis
5.1 Cr(m)-DNA interaction
5.2 Cr(lll)-mediated DNA-protein crosslinks
5.3 Effects ofCr(lll) on the fidelity ofDNA synthesis
5.4 The possible role ofCr(lll)-induced reactive oxygen species
5.5 Mutational spectra of chromium compounds
References
CHAPTER II Reaction environments affect DNA lesions induced by chromium(lll)
Abstract
I, introduction
2. Materials and methods
3. Result and discussion
References
Figure legends
Figures
CHAPTER III Mutational spectrum induced by chromium(lll) in a shuttle vector replicating in human cells'', relationship to Cr(lll)-DNA interactions
Abstract
1. introduction
2, Materials and methods
2.1 Plasrnids and cells
2.2 Determination ofCr(lll) bound to DNA
2.3 Determination of sites ofCr(lll)-DNA adducts
2,4 Mutagenesis assay
3. Results
3.1 Characterization of Cr(UI)-treated plasmids
3.2 Polymerase-stop sites ofCr(lll) adducts
3.3 Mutagenesis and mutational spectrum
References
Tables
Figure legends
Figures
CHAPTER IV. Formation of reactive oxygen species and DNA strand breakage during interaction of chromium(lll) and hydrogen peroxide in vitro: evidence for a chromiurn(lll)-mediated Fenton-like reaction
Abstract
1. introduction
2. Materials and methods
2.1 Materials
2.2 Detection ofDNA strand breaks by plasmid relaxation assay
2.3 Electrophoresis and quantification ofDNA samples
2.4 EPRspectroscopy
3. Results
3.1 Induction of DNA strand breakage by the interaction between H2O2 and Cr(lll)-treated plasmid
3.2 ROS scavengers inhibit DNA strand breakage induced by Cr(lll)/H202
3,3 Role of EDTA in inhibiting DNA strand breakage induced by Cr(lll)/H202
3.4 Generation ofhydroxyl radicals and singlet oxygen in a phosphate buffer containing Cr(III)H2O2
3.5 Comparison of induced DNA damage and DMPO/- OH by Cr(III)H2O2 and Cr(VI)/H2O2
3.6 Ascorbate reduces DNA strand breakage caused by Cr(III)H2O2
3.7 Ascorbate depletes DMPO/''OH adduct formation and induces Cr(V) during interaction of H202 and Cr(lll)
3.8 The capability ofNADPH, GSH and GSSG to inhibit DMPO/* OH adduct formation during interaction of H202 and Cr(lll)
4. Discussion
Acknowledgments
References
Tables
Figure legends
Figures
CHAPTER V Induction of 8-hydroxydeoxyguanosine in DNA by chromium(lll) plus hydrogen peroxide and its prevention by scavengers
Abstract
1. introduction
2. Materials and methods
2,1 Materials
2.2 Treatment of DNA with Cr(lll) and/or H202
2.3 Det
3. Results
3.1 The formation of 8-OHdG in DNA by CrCl3/H202
3.2 Effects of pH value on the formation of 8-OHdG in DNA byCrCl3/H202
3.3 Effects ofROS scavengers on the formation of 8-OHdG in DNAby CrCl3/H202
3.4 Effects of BSA and ascorbate on the formation of 8-OHdG inDNA by CrCl3/H202
4. Discussion
Acknowledgments128
References
Figure legends
Figures
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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