Тест эймса: Тест Эймса — ЦВТ ХимРар

Тест Эймса | это… Что такое Тест Эймса?

Схема постановки теста Эймса

Ames test или тест Эймса — генетический тест с использованием бактерий Salmonella Typhimurium в качестве тест объекта ^[1]. Предназначен для оценки мутагенного потенциала химических соединений. Положительный результат в тесте означает, что химическое вещество может обладать канцерогенными свойствами. Так как малигнизация часто связана с повреждением ДНК, тест также используется как экспрессный метод оценки канцерогенного потенциала различных химических соединений, и как дополнение другого аналогичного метода — стандартного теста на грызунах ^[2]. Методика была описана в ряде работ в начале 1970-х Брюсом Эймсом и его группой в Калифорнийском Университете, Беркли.

Методика постановки теста

В тесте используются некоторые штаммы бактерии Salmonella Typhimurium, которые несут мутации в генах, участвующих в синтезе гистидина (то есть это ауксотрофные мутанты, требующие искусственного внесения гистидина для роста). В тесте изучается возможность предполагаемого мутагена вызывать ревертивную мутацию данного гена, при которой штамм приобретает способность расти на среде, не содержащей гистидин. Предназначенные для тестирования штаммы подобраны таким образом, чтобы содержали обе рамки считывания и точковые мутации в генах ответственных за синтез гистидина, что позволяет обнаруживать мутагены путем воздействия на различные механизмы. Некоторые химические соединения крайне специфичны и поэтому вызывают реверсии только в одном или двух штаммах ^[3]. Используемые в тесте штаммы также несут мутации в генах, ответственных за синтез липополисахарида, делая клеточные стенки бактерий более проницаемыми, ^[4]. Кроме того, отсутствие некоторых генов, ответственных за репарационные процессы, делает тест более чувствительным ^[5]. Ввиду коренных отличий между метаболизмом бактерий и млекопитающих в тесте может быть использована вытяжка из печени крыс для имитации эффекта обмена веществ, так как некоторые соединения, например бенз [а]пирены, не обладают мутагенной активностью, но их производные, которые образуются в процессе метаболизма, приобретают генотоксичность ^[6].

Бактерии высеваются на агарозную питательную среду в чашки Петри. Среда содержит небольшое количество гистидина. Этого количества гистидина в среде достаточно, чтобы обеспечить жизнедеятельность и рост бактерий в течение некоторого времени и дать возможность успеть за это время мутировать. После исчерпания гистидина, содержавшегося в среде, выживают только ревертантные колонии, которые приобрели способность синтезировать собственный гистидин. Контролем служат бактерии, посеянные на среде, не содержащей исследуемого мутагенного фактора. Инкубация проводится в течение 48 часов. Мутагенный потенциал исследуемого вещества оценивается пропорционально числу обследованных колоний.

Трудности интерпретации результатов

Так как сальмонеллы являются прокариотами, это не идеальная модель для экстраполяции на человека. Первоначальный вариант теста не учитывал метаболиты, которые формируются в печени. В модифицированном варианте теста используется фракция печени S9, которая помогает воссоздать систему более полно и исследовать, способны ли производные исходного вещества давать положительный результат (то есть генотоксичность)^[7]. Ряд препаратов, которые содержат нитратные группировки, в действительности не представляющими угрозы здоровью, иногда дают ложно-положительный ответ в тесте Эймса. Нитроглицерин — это пример такого вещества. Он дает положительный результат в тесте Эймса, хотя используется в медицине до сих пор. В тесте Эймса применяются очень высокие концентрации веществ совместно с нитратами, которые способны формировать оксид азота(NO), важную сигнальную молекулу, которая ответственна за ложно-позитивные результаты. Чтобы опровергнуть положительный результат в тесте Эймса необходимы дальнейшие токсикологические исследования. Для преобразования результатов, полученных в тесте Эймса, в интегральный показатель, используется стандартная схема интегральной оценки мутагенного эффекта.

См. также

• Allium test
• Метод доминантных летальных мутаций у Drosophila melanogaster
• Интегральная оценка мутагенного эффекта

Примечания

1. ↑ Mortelmans K, Zeiger E  The Ames Salmonella/microsome mutagenicity assay // Mutat. Res.. — Elsevier B.V., 200. — № 445 (1-2). — С. 29060.
2. ↑ Encyclopedia of Public Health Ames test // Mutat. Res.. — enotes.com, 2002.
3. ↑ Nishant G. Chapla, E. G. Gurney, James A. Miller, and H. Bartsch Carcinogens as Frameshift Mutagens: Metabolites and Derivatives of 2-acetylaminofluorene and other Aromatic Amine Carcinogens // PNAS. — 1972. — № 69(11).
4. ↑ Bruce N. Ames, Frank D. Lee, and William E. Durston An Improved Bacterial Test System for the Detection and Classification of Mutagens and Carcinogens // PNAS. — 1973. — № 70(3). — С. 782-786.
5. ↑ Joyce McCann, Neil E. Spingarn, Joan Kobori, and Bruce N. Ames Detection of Carcinogens as Mutagens: Bacterial Tester Strains with R Factor Plasmids //
   PNAS. — 1975. — № 72(3). — С. 979-983.
6. ↑ Bruce N. Ames, William E. Durston, Edith Yamasaki, and Frank D. Lee Carcinogens are Mutagens: A Simple Test System Combining Liver Homogenates for Activation and Bacteria for Detection // PNAS.  — 1973. — № 70. — DOI:10.1073/pnas.70.8.2281
7. ↑ Zhengyin, Yan, Gary, Caldwell Optimization in drug discovery: in vitro methods. Chapter «Improvement of the Ames test using human liver S9 preparation». — Methods in pharmacology and toxicology. — Humana Press, 2004.

тест Эймса

Translations

• Arabic

  اختبار أميس

• Armenian

  Էյմսի թեստ

• Azerbaijani

  Ames (Eyms) testi

• Basque

  Ames test

• Bulgarian

  Тест на Еймс

• Catalan

  prova d’Ames

• Chinese

  埃姆斯实验

• Croatian

  Amesov test

• Czech

  test Ames

• Danish

  Ames’ test

• Dutch

  Ames-test

• English

  Ames test

• English (US)

  Ames test

• Estonian

  Ames’i katse (test)

• Finnish

  Ames-testi

• French

  test de Ames

• Georgian

  ეიმსის ტესტი

• German

  AMES-Test

• Greek

  δοκιμασία κατά Ames

• Hungarian

  Ames-teszt

• Icelandic

  Ames-prófun

• Irish

  Tástáil Ames

• Italian

  prova di Ames

• Latvian

  Ames pārbaude

• Lithuanian

  Ames testas

• Maltese

  test ta’ Ames

• Norwegian

  Ames-prøving

• Polish

  test Ames’a

• Portuguese

  teste de Ames

• Romanian

  test Ames

• Russian

  тест Эймса

• Slovak

  Amesov test

• Slovenian

  Amesov preskus

• Spanish

  prueba de Ames

• Swedish

  Ames test

• Turkish

  Ames testi

• Ukrainian

  тест Еймса

тест Эймса

Definition

Биотест, разработанный Брюсом Н. Эймсом в 1974, который производится на бактериях для оценки способности конкретных химикатов вызывать мутации.

Related terms

Broader:

• тест

Related:

• тест на способность вызывать мутацию

Themes:

• загрязнение
• химия

Group:

• ИССЛЕДОВАНИЯ, НАУКА

Other relations

Has close match:

• UMTHES: AMES-Test

Wikipedia article:

• Ames test

Scope note

Scope note is not available.

Concept URL: http://www.eionet.europa.eu/gemet/concept/370

Тест Эймса – введение, принцип, процедура, применение и интерпретация

Последнее обновление: 10 августа 2022 г. Сагар Арьял

Тест Эймса это биологический анализ для оценки мутагенного потенциала химических соединений. Он использует бактерии, чтобы проверить, может ли данное химическое вещество вызывать мутации в ДНК тестируемого организма. Тест был разработан Брюсом Н. Эймсом в 1970-х годах, чтобы определить, является ли мутагеном имеющееся под рукой химическое вещество.

Цель

Определить мутагенную активность химических веществ путем наблюдения за тем, вызывают ли они мутации в образцах бактерий.

Принцип

1. В тесте Эймса используются несколько штаммов бактерий ( Salmonella, E.coli ), несущих определенную мутацию.
2. Точечные мутации в гистидиновом (Salmonella typhimurium) или триптофановом (Escherichia coli) опероне делают бактерии неспособными производить соответствующую аминокислоту.
3. Эти мутации приводят к появлению his- или trp- организмов, которые не могут расти, если не поступает гистидин или триптофан.
4. Но культивирование His- Salmonella в среде, содержащей определенные химические вещества, вызывает мутацию в гене, кодирующем гистидин, так что они восстанавливают способность синтезировать гистидин (His+ ). Это означает, что когда происходит мутагенное событие, замены оснований или сдвиги рамки считывания внутри гена могут вызвать реверсию к прототрофии аминокислот. Это обратная мутация.
5. Эти ревертированные бактерии затем будут расти в средах с дефицитом гистидина или триптофана соответственно.

Мутагенный потенциал образца оценивается путем воздействия на организмы, нуждающиеся в аминокислотах, различных концентраций химического вещества и выбора события реверсии. Для этой селекции используются среды, в которых отсутствует конкретная аминокислота, что позволяет выживать и расти только тем клеткам, которые подверглись реверсии к прототрофии гистидина/триптофана. Если тестовый образец вызывает эту реверсию, это мутаген.

Метод

I ) Изолировать ауксотрофный штамм Salmonella Typhimurium на гистидин. (т.е. His-ve)

II)  Приготовьте тестовую суспензию his-ve Salmonella Typhimurium в простом буфере с тестируемым химическим веществом (например, 2-аминофлуореном). Также добавьте небольшое количество гистидина.

Примечание: требуется небольшое количество гистидина, чтобы бактерии начали расти. Как только гистидин истощается, только те бактерии, которые мутировали, чтобы получить способность синтезировать гистидин, образуют колонии.

III)  Также приготовьте контрольную суспензию His-ve Salmonella Typhimurium, но без тестируемых химикатов.

IV)  Инкубируйте суспензии при 37°C в течение 20 минут.

V)  Подготовьте две чашки с агаром и распределите суспензию по чашкам с агаром.

VI)  Инкубируйте чашки при 37°C в течение 48 часов.

VII)  Через 48 часов подсчитывают количество колоний в каждой чашке.

Интерпретация результата

• Мутагенность химических веществ пропорциональна количеству наблюдаемых колоний.
• Если на тестовой пластине имеется большое количество колоний по сравнению с контролем, то такие химические вещества называются мутагенами.
• На контрольной чашке также можно увидеть очень небольшое количество колоний. Это может быть связано со спонтанной точечной мутацией гена, кодирующего гизидин.

Применение

Хотя тест Эймса используется для выявления реверсивных мутаций, присутствующих в штаммах, его также можно использовать для определения мутагенности образцов окружающей среды, таких как лекарства, красители, реагенты, косметика, сточные воды, пестициды и другие вещества, легко растворяющиеся в жидкой суспензии.

Достоинства

• Простой, быстрый и надежный бактериальный анализ.
• Простота и низкая стоимость теста делают его бесценным для скрининга веществ в окружающей среде на предмет возможной канцерогенности.
• Тест Эймса может обнаруживать подходящие мутанты в большой популяции бактерий с высокой чувствительностью.

Ограничения

• Некоторые вещества, вызывающие рак у лабораторных животных (например, диоксин), не дают положительного результата теста Эймса (и наоборот)
• Анализ Эймса состоит из штаммов Salmonella typhimurium , поэтому он не является идеальной моделью для человека.

Ссылки

1. https://www.xenometrix.ch/shop/mediafiles/Xeno%20Dateien/Short%20Protocol/Ames/Ames%20MPF%20Penta1%20Short%20Protocol_2.0.pdf
2. www.biology- pages.info/A/AmesTest.html
3. www.geneticgsa.org/education/pdf/GSA_DeStasio_Ames_Student_Resources.pdf
4. https://bio-protocol.org/e2763

Похожие сообщения:

• Агар Salmonella Shigella (SS) – состав, принцип, применение, приготовление и интерпретация результатов
• Тест Видаля – введение, принцип, процедура, интерпретация и ограничения
• Тест на индол – принцип, реагенты, процедура, интерпретация результатов и ограничения
• Ксилозо-лизин-дезоксихолатный (XLD) агар – принцип, применение, состав, приготовление и характеристики колоний

Категории Базовая микробиология, биохимические тесты, клеточная биология

Услуги по тестированию Эймса | Charles River

Вам необходимо быстро оценить мутагенный потенциал химических соединений? Тест Эймса — это быстрый и надежный бактериальный анализ, используемый для оценки потенциальной генотоксичности химического вещества путем измерения его способности вызывать обратные мутации в выбранных локусах нескольких бактериальных штаммов.

Наша команда ученых поможет вам выбрать наилучший метод тестирования Эймса для вашего соединения.

Спросите эксперта

Бактериальный тест на обратную мутацию, широко известный как тест Эймса, выявляет мутации, которые являются причиной многих генетических заболеваний человека и играют важную роль в возникновении и развитии опухолей. Бактериальные штаммы имеют различные мутации, которые инактивируют ген, участвующий в синтезе незаменимой аминокислоты, либо гистидина (сальмонелла), либо триптофана (кишечная палочка), поэтому они могут расти только в культуральной среде, содержащей эту аминокислоту.

Когда бактерии подвергаются воздействию мутагена, происходят мутации, которые могут восстановить/обратить способность бактерий синтезировать аминокислоту и продолжать рост после истощения ограниченного количества аминокислоты в агаре. Соответствующие мутации включают замену отдельных пар оснований или мутации сдвига рамки считывания, вызванные добавлением или удалением участка ДНК.

Научный постер EMGS — анализ Эймса
Ученые рассмотрели проблемы, связанные с тестом на обратную мутацию бактерий и OECD TG4711. См. сравнение исторических данных отрицательного контроля из анализа Эймса.
Загрузить плакат

Ames Assay Screening

Учитывая важность, придаваемую регулирующими органами результатам теста на бактериальную мутацию, многие компании проверяют свои соединения на микробную генотоксичность на очень ранней стадии разработки. На этом этапе доступность тестовых элементов и ресурсы часто ограничены, поэтому нет необходимости или возможности проводить полный стандартный тест Эймса.

В этих случаях мы можем использовать скрининговые версии теста Эймса, такие как тестирование только при наличии метаболической активации, с использованием сниженного уровня максимальной дозы, меньшего количества повторных чашек (одни чашки на дозу), уменьшая количество исследуемых бактериальных штаммов. (часто используют только TA98 и TA100) или их комбинацию. Преимущество этого подхода заключается в том, что результаты можно напрямую экстраполировать на то, что можно было бы ожидать в последующем тесте GLP.

Недостаток в том, что будут определенные трудности при обнаружении слабых мутагенов или, в случае уменьшения количества штаммов, некоторые мутагены будут упущены. Однако положительного результата теста Эймса достаточно, чтобы классифицировать химическое вещество как мутаген.

Когда проводить тест Эймса

• Скрининг соединений
• IND – Вспомогательные исследования
• В составе стандартной батареи ICH S2(R1) (вариант 1 или 2)
• Требования REACH
• В рамках испытаний по Приложению VII
• Оценка загрязнения
• Требуется, если примесь, продукт разложения или промежуточный продукт процесса были идентифицированы как возможный мутаген во время анализа in silico в соответствии с директивой ICH M7

Процедура тестирования Эймса

• Как правило, в каждом анализе используются четыре тестовых штамма Salmonella typhimurium (TA98, TA100, TA1535 и TA1537) и один штамм Escherichia coli (WP2uvrA)
• Доступны другие модели, включая TA97a, TA102 и WP2uvrA (pKM101)
• Каждый тестовый штамм инкубируют в течение 2-3 дней с несколькими уровнями доз тестируемого соединения в присутствии и в отсутствие метаболической активации (S9)
• Положительный исход характеризуется дозозависимым увеличением частоты ревертантов, превышающим штаммоспецифические пределы

Спросите эксперта

Часто задаваемые вопросы (FAQ) по тесту Эймса

• Что такое тест Эймса? Почему это важный тест?

  Тест Эймса (т. е. анализ обратных мутаций Salmonella typhimurium и/или Escherichia coli), предлагаемый в Charles River, представляет собой бактериальный краткосрочный тест для идентификации канцерогенов, который измеряет мутации в ДНК бактерий.

  Тест Эймса используется во всем мире в качестве начального скрининга для определения мутагенного потенциала новых химических веществ и лекарств. Это быстрый, точный и экономичный способ оценки мутагенного потенциала соединения. Тест Эймса используется в фармацевтической и косметической промышленности для проверки мутагенного потенциала лекарственных соединений и косметики соответственно. Его также можно использовать для проверки веществ на возможную канцерогенность.

• Что определяет тест Эймса?

  Тест Эймса — это быстрый и надежный бактериальный анализ, используемый для оценки потенциальной генотоксичности химического вещества путем измерения его способности вызывать обратные мутации в выбранных локусах нескольких бактериальных штаммов.

• В чем разница между включением в чашку и методом предварительной инкубации в анализе Эймса?

  В методе включения в чашку тестируемый образец смешивается с верхним агаром и бактериями и сразу же высеивается. В методе преинкубации бактериальные штаммы смешивают с тест-объектом в присутствии или в отсутствие S9-mix в течение 20-30 минут при 37 °С (при встряхивании). После этого эту смесь добавляют к верхнему агару и высевают. Метод преинкубации обычно считается наиболее чувствительным методом обнаружения мутагенов, но он также более чувствителен к цитотоксичности.

• Как оцениваются токсические эффекты тестового образца Эймса?

  На цитотоксичность тестируемого образца обычно указывает частичное или полное отсутствие бактериальной фоновой лужайки или существенное дозозависимое снижение числа ревертантных колоний по сравнению с более низкими уровнями доз и одновременным контролем носителя, учитывающим исторический контрольный диапазон лаборатории.