稀土元素铈对斑马鱼肝脏的遗传毒性

Genotoxicity of rare-earth element cerium on zebrafish ( Danio rerio) livers

摘要以稀土元素中丰度最大的铈( Ce) 为代表污染物,以斑马鱼( Danio rerio) 为受试生物,采用RAPD-PCR 和MSAP-PCR 技术研究Ce 对斑马鱼基因组DNA 损伤及DNA 甲基化的影响.结果表明,不同浓度Ce3+( 0、5、10 和20 μmol·L-1 ) 胁迫斑马鱼28 天后,Ce3+ 主要在斑马鱼肝脏中富集( BCF: 5.49 ～ 9.33),其次为腮( BCF: 3.58 ～ 4.49) 和肌肉( BCF: 0.13 ～ 0.25); RAPD-PCR 分析显示,Ce3+( ＞10 μmol·L-1 ) 胁迫能够诱导斑马鱼肝脏DNA 的损伤; MSAP-PCR 分析显示,Ce3+ 胁迫引起的斑马鱼肝脏基因组DNA 甲基化总变化率分别为 8.93％( CK) 、9.12％( 5 μmol·L-1 ) 、15.56％( 10 μmol·L-1 ) 和28.83％( 20 μmol·L-1 ),其中低浓度胁迫下,斑马鱼肝脏基因组DNA 去甲基化( D) 型显著增加,高浓度下,甲基化( M)型显著增加,DNA 甲基化多态性亦随胁迫浓度的增大而变大; 测序分析结果显示,这些特异性甲基化条带与zinc finger protein STZ /ZAT10、ABC transporter 1、cell cycle control phosphatase superfamily protein 等基因具有较高的同源性; 与RAPD 标记相比,DNA 甲基化标记对 Ce3+的胁迫响应具有高敏感性.研究结果深化了对稀土元素生物学效应的认识.

作者 贺彦斌 ^[1] 台培东 ^[2] 孙梨宗 ^[1] 郭橙 ^[3] 刘志红 ^[4] 丛仕龙 ^[5] 学术成果认领

作者单位 中国科学院污染生态与环境工程重点实验室, 中国科学院沈阳应用生态研究所, 沈阳 110016;中国科学院大学, 北京 100049 ^[1] 中国科学院污染生态与环境工程重点实验室, 中国科学院沈阳应用生态研究所, 沈阳 110016 ^[2] 中国科学院大学, 北京 100049;辽宁石油化工大学, 辽宁抚顺 113001 ^[3] Deakin University, Victoria 001138, Australia ^[4] 辽宁石油化工大学,辽宁抚顺,113001 ^[5]

关键词铈斑马鱼 DNA损伤 DNA甲基化 MSAP-PCR cerium Danio rerio DNA damage DNA methylation MSAP-PCR

主题词斑马鱼(Zebrafish)甲基化(Methylation)铈(Cerium)稀土元素(Lanthanoid Series Elements)创伤和损伤(Wounds and Injuries)

DOI 10.13292/j.1000-4890.201809.006

发布时间 2019-08-06

基金项目

国家重点研发计划项目( 2016YFD0800305) 、国家自然科学基金项目( 21677151、41673132、31600372) 和辽宁省自然科学基金项目