يجب الكائنات الهوائية يتعامل باستمرار مع أنواع الاكسجين التفاعلية التي يمكن أن تضر الحمض النووي الخاصة بهم فضلا عن غيرها من الجزيئات البيولوجية حاسمة. واحدة أداة فعالة لمواجهة الآثار السامة من الضرر التأكسدي هو البروتين الحمض النووي ملزم من الخلايا المتعطشة (DPS). منذ اكتشافه في عام 1992 من E. المتعطشة القولونية الثقافة 1، وقد تم تحديد DPS في أكثر من 300 نوع من البكتيريا والعتائق 2. upregulation هائلة من DPS خلال مرحلة ثابتة يجعل من الاكثر أعرب عالية البروتين نوواني المصاحب من E. القولونية في ظل ظروف المجاعة 3، 4. بالإضافة إلى ذلك، وقد تبين DPS للحفاظ على حد سواء الجدوى البكتيرية وسلامة الحمض النووي خلال العديد من الضغوط المختلفة، بما في ذلك الموت جوعا، وتركيز عالية من الحديد، التعرض للضوء الأشعة فوق البنفسجية، الصدمة الحرارية، والإجهاد التأكسدي 5، 6.
هيكليا، DPS-الزميلة النفس إلى مستقر معقد هومو بلازميدة قليلة القسيمات من 12 مونومرات، ثhich التجمع في قذيفة جوفاء كروية. التجويف الداخلي على نطاق نانومتر ~ 4.5 يمكن الوصول إلى الخارج المذيبات عبر المسام التي تسمح بمرور الجزيئات الصغيرة 7، وأنه يمكن عزل المعادن المعدنية مثل الحديد 8. تأثير وقائي من DPS مستمد من عدة أنشطتها والكيمياء الحيوية، والتي تشمل الحمض النووي غير محددة ملزمة 1، النشاط ferroxidase، وتخزين الحديد 8.
دراسة مفصلة عن الأنشطة البيوكيميائية المفيدة للDPS يتطلب أولا تنقية لها. DPS تنقية هو إجراء تفصيلا، كما يجب فصل DPS ليس فقط من البروتينات الأخرى، ولكن أيضا من أي الحمض النووي ملزمة 7. يستخدم لدينا عملية تنقية الأمثل العديد من التقنيات الشائعة، التي تتألف من عمودين التبادل الأيوني وكبريتات الأمونيوم خطوة هطول الأمطار. وهناك حاجة إلى العديد من التبادلات العازلة، كما DPS تتركز بشكل كبير يمكن أن تترسب من المحلول في ظروف قليل الملح. مرة واحدة وقد تم تنقية البروتين DPS، قد يتم تطبيقه على المقايسات التي تقيس مباشرة نشاطها ferroxidase 8، رياضيات الكيمياء الحمض النووي ملزم 9، وآليات ملزمة الحديد 10. لديه DPS تنقيته أيضا التطبيقات المحتملة الأخرى. تم استخدام هيكل كروي مجوف مستقرة من DPS كما السقالات لتخزين جزيئات مسعور داخل تجويف بروتين 11 وحتى غرفة رد فعل لتجميع الجسيمات النانوية المغناطيسية رواية 12.
القدرة واقية من DPS للتوسط الأضرار الناجمة عن أنواع الاكسجين التفاعلية يمكن أن تكون بشكل واضح وأظهر مباشرة باستخدام مقايسة حماية الحمض النووي 13 و 14. في هذا الإجراء في المختبر، ويتم إنتاج الأنواع جذري عندما يحفز الحديد H 2 O 2 من التدهور عن طريق فنتون الكيمياء. هذه الجذور تلف الحمض النووي الحالي مباشرة في رد الفعل ويمكن أن تتحلل تماما في تركيزات عالية. نشاطين DPS مفتاح قد كلا مواجهة مباشرة آثار Fentإنتاج الجذور على بوساطة. DPS يقلل من تركيز الحديد حافز عن طريق تمعدن، وتستهلك وبيروكسيد الهيدروجين المتوفرة في هذه العملية. بالإضافة إلى ذلك، قد DPS ملزمة لالحمض النووي يحتمل أن تكون حمايته جسديا من ضرر الجذور ويتكثف قبل أن تتحول إلى حجم أصغر مع مساحة أقل على رد الفعل. الجمع بين هاتين الخاصيتين يجعل فحص DNA حماية مناسبة تماما لغرض قياس النشاط DPS واقية.
مقايسة حماية الحمض النووي هي متعددة جدا، ويمكن استخدامها لمجموعة متنوعة من التطبيقات خارج DPS التوصيف. الضرر الراديكالية هو شكل شائع من التوتر في الخلايا، وتستخدم العديد من البروتينات والمواد الكيميائية المختلفة لمواجهة ذلك. المبدأ العام للمقايسة، وذلك باستخدام الحمض النووي سلامة كعلامة للضرر الجذور، ويمكن استخدامها في تركيبة مع أي تقريبا رد فعل المنتجة للراديكالية أو مواجهة وكيل. من بين أمور أخرى، وقد استخدمت بنجاح الفحص لتحديد خصائص مضادة للأكسدةمن K. استخراج بانيكولاتا للاستخدام في الصناعات الغذائية 15، لوصف آثار حمض اليوريك على الهيدروكسيل الضرر الوساطة 16، واكتساب رؤى جديدة في وظيفة الفراء النسخي البروتينات منظم 17.
وعلى الرغم من الاستخدامات العديدة للمقايسة في الأبحاث المنشورة، وجدنا أن هناك حاجة إلى الكثير من التحسين والخطوات استكشاف الأخطاء وإصلاحها، الأمر الذي يجعل إعداد مقايسة لأول مرة عملية شاقة بلا داع لكثير من الباحثين. بروتوكول نقدم في هذه المقالة تهدف إلى إزالة هذا الحاجز للدخول.