エイムズ試験とは、化学物質の変異原性を評価する生物学的試験法であります。 細菌を利用して、ある化学物質が試験生物のDNAに突然変異を引き起こすかどうかを調べるものである。
目的
化学物質がサンプル細菌に突然変異を引き起こすかどうかを観察することによって、化学物質の変異原性活性を決定すること
原理
- Ames試験は特定の突然変異を持つ複数の細菌株（サルモネラ、大腸菌）を使用。
- ヒスチジン（Salmonella typhimurium）またはトリプトファン（Escherichia coli）オペロンに点変異が起こり、細菌は対応するアミノ酸を生産できなくなる。
- これらの変異により、ヒスチジンまたはトリプトファンが供給されないと増殖できないhis-またはtrp-菌となる。
- しかし、特定の化学物質を含む培地でhis-サルモネラを培養すると、ヒシジンをコードする遺伝子に変異が起こり、ヒシジンを合成する能力（His+）を回復させる。 つまり、変異原性事象が発生すると、遺伝子内の塩基置換やフレームシフトにより、アミノ酸原基が元に戻ることがあるのだ。 これは逆変異である。
- これらの復帰した細菌は、次にそれぞれヒスチジンまたはトリプトファン不足の培地で増殖する。
試料の変異原性能は、アミノ酸要求性生物を様々な濃度の化学物質にさらし、復帰事象を選択することによって評価される。 この選択には、特定のアミノ酸を欠いた培地が用いられ、ヒスチジン/トリプトファン原生生物への復帰を果たした細胞のみが生存し、増殖することができるようになります。
Method
I ) Salmonella Typhimuriumのヒスチジンを補食する菌株を分離する。 (すなわち His-ve)
II) His-ve Salmonella Typhimuriumを試験薬(2-アミノフルオレンなど)を含むプレーンバッファーに懸濁し、試験液を調製する。
注意：ヒスチジンは少量で菌が増殖し始めるので必要である。
III) また、His-ve Salmonella Typhimuriumの懸濁液を調製し、試験物質を添加しないコントロールとする。
IV) 懸濁液を37℃で20分間インキュベートする。
V) 寒天プレートを用意し、懸濁液を寒天プレートに広げる。
VI) 37℃で48時間インキュベートする。
VII) 48時間後、各プレートのコロニー数を数える。
結果の解釈
- 化学物質の変異原性は、観察されたコロニー数に比例する。
- コントロールに比べてテストプレート上に多数のコロニーがあれば、その化学物質は変異原性と言われている。
用途
エームス試験は、菌株に存在する復帰突然変異の同定に用いられるが、医薬品、染料、試薬、化粧品、廃水、農薬など、液体サスペンションに容易に溶解する環境サンプルの変異原性の検出にも使用される。
メリット
- 簡便、迅速、堅牢な細菌測定法です。
- 簡便かつ安価であるため、環境中の発がん性物質のスクリーニングに有用です。
- Amesテストは、大量の細菌から適切な変異体を高感度で検出することができます。
制限事項
- 実験動物で癌を引き起こす物質（例えば、ダイオキシン）は、エイムズ試験が陽性にならない（逆も同様）
- Ames 試験は、サルモネラチフィムリウム株からなるので、人間の完全モデルとはなりません