Ames-teszt – Bevezetés, elv, eljárás, felhasználás és az eredmények értelmezése

Ames-teszt egy biológiai vizsgálat a kémiai vegyületek mutagén potenciáljának értékelésére. Baktériumokat használ fel annak vizsgálatára, hogy egy adott vegyi anyag képes-e mutációkat okozni a vizsgált szervezet DNS-ében. A tesztet Bruce N. Ames fejlesztette ki az 1970-es években annak megállapítására, hogy egy adott vegyi anyag mutagén-e.

Cél

A vegyi anyagok mutagén aktivitásának meghatározása annak megfigyelésével, hogy okoznak-e mutációkat a minta baktériumaiban.

Elv

  1. Ames-teszt több baktériumtörzset (Salmonella, E.coli) használ, amelyek egy adott mutációt hordoznak.
  2. A hisztidin (Salmonella typhimurium) vagy a triptofán (Escherichia coli) operonban pontmutációkat hoznak létre, amelyek a baktériumot képtelenné teszik a megfelelő aminosav előállítására.
  3. Ezek a mutációk His- vagy trp- organizmusokat eredményeznek, amelyek nem tudnak növekedni, hacsak nem kapnak hisztidint vagy triptofánt.
  4. A His- Salmonella tenyésztése azonban bizonyos vegyi anyagokat tartalmazó táptalajon olyan mutációt okoz a hisztidint kódoló génben, hogy visszanyerik a hisztidin szintézisének képességét (His+). Ez azt jelenti, hogy egy mutagén esemény bekövetkezésekor a génen belüli báziscserék vagy frameshiftek az aminosav-prototrófia visszaállítását okozhatják. Ez a fordított mutáció.
  5. Ezek a revertált baktériumok ezután hisztidin-, illetve triptofánhiányos táptalajon fognak növekedni.

A minta mutagén potenciálját úgy vizsgálják, hogy az aminosav-igényes szervezeteket különböző koncentrációjú vegyszereknek teszik ki, és szelektálják a reverziós eseményt. Ehhez a szelekcióhoz a specifikus aminosavat nem tartalmazó közegeket használnak, amelyek csak a hisztidin/triptofán prototrófiára való visszaforduláson átesett sejtek túlélését és növekedését teszik lehetővé. Ha a vizsgálati minta ezt a reverziót okozza, akkor mutagénnek minősül.

Módszer

I ) Izoláljuk a Salmonella Typhimurium auxotróf törzsét hisztidinre. (azaz His-ve)

II) Készítsünk his-ve Salmonella Typhimurium teszt-szuszpenziót sima pufferben, tesztkémiai anyaggal (pl. 2-aminofluorén). Adjunk hozzá egy kis mennyiségű hisztidint is.

Megjegyzés: kis mennyiségű hisztidinre van szükség, hogy a baktérium növekedni kezdjen. A hisztidin kimerülése után csak azok a baktériumok képeznek kolóniákat, amelyek mutálódtak, hogy képesek legyenek hisztidin szintézisére.

III) Készítsen egy kontrollszuszpenziót is His-ve Salmonella Typhimuriumból, de tesztkémiai anyagok nélkül.

IV) Inkubáljuk a szuszpenziókat 37°C-on 20 percig

V) Készítsünk két agarlemezt, és terítsük a szuszpenziót az agarlemezre.

VI) Inkubáljuk a lemezeket 37°C-on 48 órán keresztül.

VII) 48 óra elteltével számoljuk meg a telepek számát mindegyik lemezen.

Eredmények értelmezése

  • A vegyi anyagok mutagenitása a megfigyelt telepek számával arányos.
  • Ha a tesztlemezen a kontrollhoz képest nagyszámú telep van, akkor az ilyen vegyi anyagot mutagénnek mondjuk.
  • A kontrolllemezen is nagyon kevés telep látható. Ennek oka lehet a hisidint kódoló gén spontán pontmutációja.

Használatok

Míg az Ames-tesztet a törzsekben jelenlévő revertált mutációk azonosítására használják, a környezeti minták, például gyógyszerek, színezékek, reagensek, kozmetikumok, szennyvíz, peszticidek és más, folyékony szuszpenzióban könnyen oldódó anyagok mutagenitásának kimutatására is használható.

Erények

  • Egyszerű, gyors és robusztus baktériumteszt.
  • A teszt egyszerűsége és alacsony költsége felbecsülhetetlenné teszi a környezetünkben lévő anyagok esetleges rákkeltő hatásának szűrésére.
  • Ames teszt nagy érzékenységgel képes kimutatni a megfelelő mutánsokat nagy baktériumpopulációkban.

Korlátozások

  • Egyes anyagok, amelyek laboratóriumi állatokban rákot okoznak (pl. dioxin), nem adnak pozitív Ames-tesztet (és fordítva)
  • Ames-teszt Salmonella typhimurium törzsekből áll, ezért nem tökéletes modell az emberre nézve.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.