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研究人员开发了一种新测试 以更好地评估物质对环境的影响

镉用于生产肥料和电池,目前作为一种水污染物以负面的方式出现。森肯伯格生物多样性和气候研究中心以及LOEWE转化生物多样性基因组学中心(LOEWE-TBG)的科学家已经研究了这种物质在自然界中普遍被认为是现实的浓度是否会导致多细胞生物中的种系突变。细胞遗传物质的这种变化是可遗传的,因此具有广泛的长期影响。与此相反,有毒物质的浓度主要影响直接暴露于该物质的单个生物。

研究人员使用河豚草(Chironomus riparius)的chironomid ges来模拟多细胞生物。昆虫在多代中都暴露于低但与环境相关的镉浓度。“令人惊讶的是,我们的分析表明,这种镉浓度不会导致任何手足类的种系突变。这与以前根据当前的环境影响测试所假定的完全相反。根据他们的说法,这种镉浓度为被认为在多细胞生物中具有致突变性。” LOEWE-TBG研究负责人Halina Binde Doria博士说。

在物质批准之前,必须进行环境影响评估,并测试物质引起突变的可能性。但是,致突变性测试仅对细菌或实验室产生的细胞培养物进行。“然而,很大一部分生物多样性是由多细胞动物组成的,其复杂性无法通过该测试反映出来。例如,多细胞生物的细胞具有不同的修复机制,从而赋予有害物质不同的攻击点。因此,我们的研究表明,目前天的致突变性测试是不可靠的,” Senckenberg生物多样性和气候研究中心和LOEWE-TBG的Markus Pfenninger教授解释说。

多里亚(Doria)和芬妮(Pfenninger)展示了一种针对奇异虫的新测试,旨在通过研究多细胞生物的完整基因组来解决这一问题。“我们与昆虫合作,因为它们构成了所有动物物种的90%。通过我们的方法,我们在短时间内繁殖了许多世代,并将其暴露于这些物质中,”多里亚解释。此外,研究人员通过生物信息学改进了评估,并开发了一个管道,即一系列连续执行的搜索协议,可以可靠地检测多细胞生物基因组中的种系突变。

每年在欧盟注册50,000至100,000种化学物质。如果对这些物质进行了测试,则仅需进行当前的诱变性测试。“如果我们这样进行下去,我们会将不了解其整个生态影响的物质引入自然界。从长远来看,我们希望将我们的测试建立为环境影响评估中的新标准测试。这样做会带来新的风险。可以对这些物质进行全面,可靠和经济的评估,我们只能允许对单细胞和多细胞生物既无毒又无致突变性的物质进行浓缩。” 该测试 Doria和Pfenninger共同开发的软件支持LOEWE-TBG的目标,即将生物多样性基因组学的基础研究结果转化为有益于社会的应用。

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