$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
كثيرا ما يتعرض الحمض النووي الجينومي لاعتداءات متعددة من مصادر داخلية وخارجيةمختلفة 1. يرتبط تواتر الضرر الداخلي ارتباطا مباشرا بمستويات المنتجات الثانوية الأيضية ، مثل أنواع الأكسجين التفاعلية أو الألدهيدات ، والتي تكون أعلى جوهريا في أنواع متعددة من السرطان ، بما في ذلك سرطانات المبيض 2,3. من الضروري حل تلف الحمض النووي بكفاءة. خلاف ذلك ، يمكن أن تعزز الآفات السمية الجينية ، وبالتالي ، الطفرات. تعتمد قدرة الخلايا على إصلاح الآفات السامة للجينات على وظائف مسارات إصلاح الحمض النووي الخالية من الأخطاء والتنظيم الفعال لتطور دورة الخلية استجابة لتلف الحمض النووي. والجدير بالذكر أن العديد من سرطانات المبيض تحمل طفرات معطلة وظيفيا في p53 ، وبالتالي ، لديها نقطة تفتيش G1 / S معيبة ، مما يؤدي بالخلايا إلى بدء تكرار الحمض النووي على الرغم من وجود آفات جينومية لم يتم إصلاحها 4,5. تتفاقم درجة تلف الحمض النووي في سرطانات المبيض من خلال ملاحظة أن أكثر من 50٪ من سرطان المبيض المصلي عالي الدرجة (HGSOC) لديها عيوب في إعادة التركيب المتماثل بوساطة BRCA1 و BRCA2 ، ومسار إصلاح الحمض النووي الخالي من الأخطاء ، وحوالي 20٪ لديهم تضخيم في الجين CCNE1 ، الذي يدفع خلايا G1 قبل الأوان إلى المرحلةS 6 . إن التكرار العالي لتلف الحمض النووي الداخلي ، ونقاط التفتيش المعيبة ، ومسارات الإصلاح المعطلة تعزز بشكل كبير تراكم الآفات الجينومية في سرطانات المبيض. يمكن أن تكون هذه الآفات بمثابة عوائق أمام تقدم العمليات الخلوية الحرجة مثل تكرار الحمض النووي والنسخ. كما نوقش أدناه ، تحفز هذه العوائق توليد الحمض النووي أحادي الشريط (ssDNA) في الخلايا.
يعد اللولب المزدوج للحمض النووي أمرا بالغ الأهمية لحماية الجينوم من عمليات الطفرات المتعددة ، مثل التطهير التلقائي وإزالة الحرارة ، ونشاط deaminases السيتوزين ، وتلف الحمض النووي التأكسدي 1,7. في المقابل ، فإن ssDNA معرض بشدة لهذه الأحداث الطفرة. يمكن أن تؤدي العمليات المتعددة في الخلايا إلى توليد ssDNA (الشكل 1). وتشمل هذه ما يلي:
(ط) توقف آلية تكرار الحمض النووي: يؤدي هذا إلى فصل لولب الحمض النووي والبلمرة ، تاركا امتدادات من ssDNA 8,9.
(ii) توقف آلية النسخ: يؤدي التوقف المستمر لبوليميراز الحمض النووي الريبي إلى توليد هياكل هجينة ثلاثية الخيوط من الحمض النووي / الحمض النووي الريبي تسمى حلقات R. يكشف تكوين الحلقة R الحمض النووي النازح وغير المنسوخ كشريط واحد10.
(iii) استئصال نهاية الحمض النووي: يتطلب بدء الإصلاح الموجه بالتماثل توليد ssDNA 3 'لتحفيز البحث عن تسلسل متماثل11.
(iv) حلقة D: يمكن أن يؤدي غزو الشريط أثناء إعادة التركيب المتماثل إلى إزاحة الشريط المكمل غير القالب ، مما يؤدي إلى ssDNA12.
(v) الفجوات المقترنة بالتكرار: أثناء تكرار الحمض النووي ، يحدث تخليق الشريط المتأخر بطريقة متقطعة ، حيث يتم إنشاء شظايا أوكازاكي أولا ثم ربطها. يمكن أن يؤدي التأخير أو العيب في معالجة شظايا أوكازاكي أيضا إلى تكوين ssDNA. أخيرا ، إذا واجهت شوكة النسخ المتماثل على حبلا رائدا آفة توقف ، بوليميراز الحمض النووي ، والبريماز ، يمكن ل PRIMPOL إعادة تنظيم التوليف في اتجاه مجرى النهر ، تاركا فجوة ssDNA خلف13,14.
من الواضح أن معظم هذه الأحداث تحدث إما عندما تواجه آلية تكرار الحمض النووي آفات جينومية أو أثناء الإصلاح المقترن بالتكرار ، مما يشير إلى أن تلف الحمض النووي العالي يؤدي إلى زيادة مستويات ssDNA. نظرا لأن العديد من هذه الأحداث مرتبطة بالنسخ المتماثل ، فإن تكوين ssDNA يعتبر علامة "إجهاد النسخ المتماثل" في الخلايا15,16.
هنا ، نصف مقايسة يمكن استخدامها لتحديد كمية ssDNA في الخلايا بشكل موثوق. إن بساطة هذا النهج وقابليته للتكرار وفوائد التكلفة تجعله قابلا للاستخدام لتقييم استجابة إجهاد النسخ المتماثل في الخلايا. كشفت الدراسات الناشئة أن مستوى ssDNA يمكن أن يكون أيضا مؤشرا على الاستجابات للعلاج الكيميائي ، مثل مثبطات إنزيمات PARP1 / 2 ، ATR ، و Wee1 kinase17،18،19،20،21. يتم متابعة هذه المثبطات في نظام العلاج للعديد من HGSOCs22. لذلك ، يمكن أن يكون هذا الفحص أيضا أداة مفيدة للتنبؤ بالاستجابات العلاجية الكيميائية في خلايا سرطان المبيض.