DNA是一种分子，包含生物体正常功能、发育、生长和繁殖所需的所有信息。DNA通常由两条由核苷酸组成的链组成。它们每一种都含有一种氮核碱基——胞嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤或胸腺嘧啶。不同核苷酸的序列构成了遗传信息。

DNA链断裂对细胞乃至整个生物体来说都是非常危险的。通常细胞已经准备好修复受损的头发。然而，当断裂大量出现时，细胞就无法修复它们，可能会开始产生不正确的蛋白质，甚至死亡。DNA损伤是由多种因素引起的。其中许多是人类活动造成的。环境污染物，如重金属和农药，以及紫外线辐射是最重要的。包括昆虫在内的所有生物都容易受到这些压力的影响。

图1所示。彗星试验的步骤。

DNA损伤程度是可测量的。评估DNA损伤的一种简单方法是彗星测定法，或者更准确地说，单细胞凝胶电泳(SCGE)测定法。彗星试验是一种非常敏感和可靠的方法检测DNA损伤及其修复在单个细胞的水平。在显微镜载玻片上，将从不同组织中获得的细胞包埋在琼脂糖中，裂解并施加电场。DNA片段带负电荷，因此它们向正极迁移。DNA片段越短，移动速度就越快。由此产生的显微图像让人想起了一个独特的彗星形状，彗尾上有碎片化的DNA。根据尾巴的长度和尾巴中DNA的数量来评估DNA损伤(图1)。

Comet试验最初是作为研究哺乳动物遗传毒性的工具而开发的。目前，彗星试验可用于研究各种生物中许多有害因素的遗传毒性。由于无脊椎动物在生态系统中的重要意义，它们是生态毒理学研究的一个有趣模型。官方manbetx手机版昆虫是最大的无脊椎动物群体，可以广泛应用于毒理学和生态毒理学研究，并且由于与此类研究相关的伦理问题，昆虫可以部分取代脊椎动物进行研究。官方manbetx手机版此外，无脊椎动物的繁殖成本低廉，不需要太多的空间和时间。实验可以大规模、低成本地进行。Comet测定法已被用于测量属于不同系统类群和居住在不同生态位的几种不同昆虫物种的DNA损伤(图2)。

图2所示。彗星测定法用于四目昆虫种。

DNA损伤测量最常用于果蝇(黑腹果蝇)，因为它无疑是一种非常适合基因研究的模式生物。大量修复缺陷/有效突变体的存在允许设计复杂的实验装置，可用于了解DNA修复机制。各种各样的d .腹是基因毒理学领域的关键模型，特别是在旨在确定致癌物质的短期试验中，以及在研究突变机制的更复杂的实验中。最近，SCGE已应用于其他昆虫，从而为环境监测创造了新的可能性。Comet试验已成为研究各种有毒/压力因素(如杀虫剂、辐射、重金属、污染物)之间相互作用的工具。彗星试验也可以应用于昆虫，以研究衰老机制或DNA稳定性与年龄和性别的关系。毫无疑问，对对人类至关重要的昆虫，如作物害虫、病媒和社会性昆虫，DNA损伤的评估将变得越来越重要。

Maria Augustyniak, Marta Dziewięcka
波兰卡托维兹西里西亚大学动物生理与生态毒理学系

出版

昆虫中的彗星测定——现状、前景和科学效益。
Augustyniak M, Gladysz M, Dziewięcka M
Mutat Res Rev Mutat Res. 2016 1 - 3

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