Methodenartikel

Charakterisierung von DNA-Reparaturprozesse bei Transienten und langlebige Doppel-Strang DNA-Brüchen durch Immunfluoreszenz-Mikroskopie

DOI:

10.3791/57653

8. Juni 2018

* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Reparatur von Doppel-Strang DNA-Brüchen ist ein dynamischer Prozess, erfordern nicht nur Bildung von Reparatur-komplexen in den Pausen, sondern auch deren Auflösung nach die Läsion gerichtet ist. Hier verwenden wir Immunfluoreszenz-Mikroskopie für vorübergehende und dauerhafte Doppelstrang-Brüche als Werkzeug dieses Genom-Wartung-Mechanismus zu sezieren.

Zusammenfassung

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Die Reparatur der Doppelstrang-Brüche (DSB) in DNA ist ein hochgradig koordinierten Prozess, erfordern die Bildung und Auflösung der Reparatur Multi-Protein-komplexe. Dieser Prozess wird durch eine Vielzahl von Proteinen, die der Verein zu fördern und Abgrenzung von Proteinen an dieser Läsionen geregelt. Vielen Dank im großen Teil auf die Fähigkeit, funktionale Bildschirme eine riesige Bibliothek von Proteinen führen, gibt es eine größere Wertschätzung der Gene für die Doppel-Strang DNA Bruch Reparatur notwendig. Oft Knockout oder chemischen Inhibitors Bildschirme identifizieren Proteine beteiligt Reparaturprozesse mithilfe erhöhte Toxizität als Marker für ein Protein, das für DSB-Reparatur erforderlich ist. Zwar nützlich für identifizierende neuartige zelluläre Proteine, die bei der Aufrechterhaltung der Genom-Treue, erfordert Funktionsanalyse die Bestimmung der ob das Protein des Interesses Lokalisierung, Bildung oder Auflösung von Reparatur-komplexe fördert.

Die Anhäufung von Reparatur-Proteine kann ohne weiteres als unterschiedliche nuklearen Brennpunkte durch Immunfluoreszenz-Mikroskopie erkannt werden. So können Assoziation und Dissoziation dieser Proteine an Standorten von DNA-Schäden durch die Beobachtung dieser nuklearen Brennpunkte in repräsentativen Abständen nach der Induktion der Doppel-DNA-Strangbrüche zugegriffen werden. Dieser Ansatz kann auch falsch lokalisierten Reparatur-Faktor-Proteine, identifizieren, wenn Reparatur Mängel nicht gleichzeitig mit unvollständigen Verzögerungen bei der Reparatur auftreten. In diesem Szenario können langlebige Doppel-Strang DNA-Brüchen entwickelt werden zum Ausdruck bringen, eine seltene schneiden Endonuklease (z.B. SceI) in den Zellen wo die Anerkennung-Website für das besagte Enzym in das zelluläre Genom integriert wurde. Die daraus resultierende Läsion ist besonders schwer zu lösen, wie treu Reparatur wird das Enzym Anerkennung Website, woraufhin eine weitere Runde der Spaltung wieder einzuführen. Infolgedessen sind Unterschiede in der Kinetik der Reparatur beseitigt. Wenn Reparatur komplexe nicht gebildet werden, hat Lokalisierung behindert worden. Dieses Protokoll beschreibt die Methodik, die notwendigen Änderungen in Reparatur Kinetik sowie Reparatur Protein Lokalisierung zu identifizieren.

Einleitung

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Jeden Tag, jede Zelle im menschlichen Körper wird bombardiert mit einer geschätzten 10.000 DNA-Läsionen1. Diese existentielle Bedrohung gefährdet uns für Mutationen, Onkogenese sowie Zelle Tod. Zum Schutz der Genom-Treue haben Säugerzellen entwickelt, um auf DNA-Schäden mit einer komplexen Abfolge von Protein-Verbände und Änderungen reagieren. Diese Antwort gliedert sich in mehrere Wege, zusammen bekannt als DNA-Schaden Antwort (DDR)2,3. Die DDR besteht aus der Ansammlung von DNA-Reparatur-Proteine an DNA-Läsionen, koordiniert sowohl zeitlich als auch räumlich. DDR induziert häufig Zellzyklus Festnahme zur Vermeidung der Ausbreitung oder Verstärkung von Schäden, die während der Replikation von beschädigten DNA2,4,5auftreten können. Im Gegenzug ist es auch notwendig für die zelluläre Lebensfähigkeit ausschalten Zellzyklus Festnahme durch Reparatur komplexe absetze, nachdem die Reparatur abgeschlossen ist.

Unter den verschiedenen Arten von DNA-Schäden sind DSB die meisten schädlichen. DSB reparieren können Chromosomen-Rearrangements oder großflächige Streichungen wie der Verlust des gesamten Chromosoms Arme Nichtbeachtung. Die Reparatur des DSB gliedert sich in zwei Bahnen6,7,8. Homologe Rekombination (HR) erfordert eine Schwester Chromosom als DNA-Vorlage zu verwenden und somit beschränkt sich auf späte S und G2/M-Phase des Zellzyklus9,10. Nicht-homologe Ende verbinden (NHEJ) verfügt nicht über diese Einschränkungen aber kann verursachen kleine Deletionen bei der DSB11,12Reparatur.

DSB reparieren speziell und die DDR im Allgemeinen sind aktive Bereiche der Untersuchung. Trotz in bequem getrennten Bahnen organisiert wird, gibt es viel Redundanz. In der Tat sind viele Proteine (BRCA1, BRCA2 und komplexe z. B. RPA) in mehreren Bahnen13,14,15,16beteiligt. Die Reparatur einer Läsion durch einen Weg, kann zu einen Schaden Mittelstufe, die durch einen anderen Weg14repariert werden muss. Die Verflechtung dieser Wege, kombiniert mit ihrer komplexen Aufgabe recruiting die richtigen Proteine an die richtige Stelle für die genaue Zeitspanne notwendig, erfordert einen mehrstufigen Regulierungsprozess.

Ein kürzlich veröffentlichter Bericht zeigt die Feinheiten der DDR durch den Nachweis, dass Reparatur Komplexbildung, Auflösung und Lokalisierung jeweils separat beeinträchtigt17sein können. Das übergeordnete Ziel der das folgende Protokoll soll endgültig sezieren die Fähigkeit der Zellen, DSB zu reparieren. Mit Immunfluoreszenz-Mikroskopie, kann Ansammlung von Reparatur-Proteine an den Standorten des Schadens zu den repräsentativen Zeitpunkten nach der Induktion der DSB visualisiert werden.

Dieses Verfahren hat mehrere Vorteile für häufig verwendete Ansätze. Häufig ist die Reparatur zu einzelnen Zeitpunkten untersucht und nicht in der Lage, den dynamischen Prozess der Versammlung und Dissoziation der Reparatur komplexe vertreten. Beobachten das gesamte Spektrum der Reparatur von der erstmaligen Aktivierung der vollen Auflösung sorgt dafür, dass eine Verzögerung bei der Reparatur ist nicht als vollständige Hemmung misidentified. Umgekehrt, es versichert, dass die Induktion einer Reparatur-Antwort, die nicht in der Lage, diese Antwort zu inaktivieren ist nicht als die normale oder die übermäßige Aktivierung identifiziert ist.

Verzögerten Eiweiß Komplexbildung und die MIS Lokalisierung von Reparatur-Proteine können jedoch nicht eindeutig mit diesem Ansatz unterschieden werden. Um festzustellen, ob Reparatur-Proteine falsch lokalisierten versus in ihrer Lokalisation verzögert sind, kann eine "Long-Lasting" DSB durch enzymatische Spaltung der zellulären DNA eingeführt werden. Die daraus resultierende Läsion ist jedes Mal nachschneiden, die es repariert wird, wodurch sich unterschiedliche großen nuklearen Reparatur und Aufhebung der zeitlichen Beschränkung von der Einstellung. Dies kann erreicht werden, indem Sie ändern das bestehende Konzept mit dem Einsatz von einer seltenen schneiden Endonuklease (z.B. SceI) induzieren eine lang anhaltende DSB. Die Langlebigkeit der DSB ermöglicht die Visualisierung der schwer fassbaren Reparatur-Proteine durch Immunfluoreszenz-Mikroskopie. Die verbesserte Fülle könnte auch die Visualisierung verbessern, bei der Erkennung durch Einschränkung der Antikörper-Qualität, ein Feature behindert wird, die nützlich sein könnten, wenn weniger untersuchten Proteine identifiziert werden, als mit Auswirkungen auf die DNA-Reparatur.

Insbesondere bieten wir explizite Anweisungen für ein Kostenloses Bild Verarbeitung und Analyse-Software (z. B.ImageJ). Dies entfernt eine große finanzielle Hürde in Bildanalyse, die Vernehmung von DNA-Reparatur von einem breiteren Publikum zu öffnen.

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Protokoll

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bitte beachten Sie, dass dieses Protokoll für U2OS Zellen, in denen ein-SceI Anerkennung Seite18geschrieben wird. Die Zellen müssen nicht U2OS sein aber müssen-SceI-Website enthalten. Das Protokoll muss möglicherweise angepasst (z.B.Anzahl der Zellen ausgesät und Inkubationszeiten) werden je nach Art der verwendeten Zellen.

1. definieren die Kinetik der Komplexbildung der DSB-Reparatur

  1. Wachsen Sie U20S-DRGFP Zellen auf einem 10 cm Gewebekultur Teller bis zu 85 – 90 % konfluierende.
  2. Entfernen Sie das Medium und bei Raumtemperatur (RT) in 3 mL EDTA für 2 min inkubieren.
  3. Mit 1 mL Trypsin EDTA zu ersetzen und Inkubation bei 37 ° C für 5 min. Stellen Sie sicher, dass die Zellen von der Oberfläche der Platte durch Betrachtung unter dem Mikroskop getrennt sind. Neutralisieren Sie Trypsin mit 5 mL der Dulbeccos geändert Eagle Medium (DMEM) mit 10 % fetalen bovine Serum (FBS) und 1 % Penicillin/Streptomycin ergänzt.
  4. Bestimmen Sie die Konzentration der Zellen in dieser Suspension mit einer Hemocytometer und die Trypan blau Ausschluss-Methode.
  5. Samen 6 x 103 Zellen/Brunnen in 200 µL ein Glasboden 96-Well-Platte. 4 x 106 Samenzellen in 8 mL auf 12 mm Deckgläsern alternativ in einen 10 cm Teller gelegt.
    Hinweis: Jede gut oder Deckglas stellt einen einzigen Zeitpunkt, einschließlich der Kontrolle.
  6. Wachsen Sie die Zellen über Nacht bei 37 ° C und 5 % CO2.
  7. Induktion DSB
    1. Ersetzen Sie die Medien aus der 96-Well-Platte/10 cm Schale mit H2O2 verdünnt, um eine Konzentration von 25 µM mit DMEM + 10 % FBS und Inkubation bei 37 ° C für 1 h.
    2. Waschen Sie die Zellen, die 3 X mit 1 x PBS und ersetzen mit frischen DMEM mit 10 % FBS und 1 % Penicillin/Streptomycin ergänzt. Inkubation der Zellen bei 37 ° C für 0, 1, 4, 8, 24 und 48 h. Stellen Sie sicher, dass frische Verdünnungen von H2O2 für jedes Experiment verwendet werden.
      Hinweis: Um zu vermeiden, töten Zellen bei der hier verwendeten H2O2 Konzentration, sicherstellen Sie, dass die Dosis der Schaden gering ist, genug, so dass der Großteil der Zellen Apoptose und Seneszenz vermieden wird. Es ist wichtig, den Recovery-Prozess zu beobachten. Dies geschieht am besten durch Messung der Empfindlichkeit zu einer Reihe von Dosen. Führen Sie ein MTT-Assay oder andere Zelle Lebensfähigkeit Assay für die minimale Konzentration von Wasserstoffperoxid zu bestimmen, die verwendet werden können.
  8. Befestigung und permeabilizing Zellen
    1. Waschen Sie die Zellen 3 Mal mit 1 X PBS. Entfernen Sie ein Deckglas aus 10 cm Teller für jeden Zeitpunkt und legen Sie sie in einem einzigen Brunnen von einer 24-Well-Platte zur Befestigung. Verwenden Sie die Nadel und Pinzette zu entfernen Sie vorsichtig das Deckglas und Zellen von der Oberfläche des Deckglases kratzen zu vermeiden.
    2. Update der Zellen durch Inkubation für 15 min bei 4 % Paraformaldehyd (PFA) bei Zeiten nach 1 h H2O2 Exposition und frische DMEM-Ersatz (0, 1, 4, 8, 24 und 48 h) bezeichnet.
    3. Waschen Sie die festen Deckgläsern 3 Mal mit PBS. Permeabilize Sie die Zellen mit 0,5 % nicht-ionische Reinigungsmittel in 1 X PBS verdünnt. 15 min bei RT, vor dem Waschen mit PBS 3 X inkubieren.
      Hinweis: Nach Permeabilisierung kann Lagerung von Deckgläsern mit PBS-Puffer bei 4 ° C für mindestens eine Woche.
  9. Reparieren von komplexen Visualisierungen
    1. Blockieren der 96-Well-Platte/Deckgläsern in einer Lösung von 3 % Rinderserumalbumin (BSA) und 0,1 % nicht-ionische Reinigungsmittel in 1 X PBS verdünnt (3 % BSA Lösung) für 1 h bei RT
    2. Brüten Sie mit Primärantikörpern, die auf die Reparatur-Protein des Interesses, entsprechend den Vorgaben des Herstellers in 3 % BSA Lösung für 1 h bei RT, vor dem Waschen 3 Mal mit 1 X PBS verdünnt.
    3. Inkubieren Sie die 96-Well-Platte/Deckgläsern, mit Sekundärantikörper laut Protokoll des Herstellers in 3 % BSA Lösung verdünnt. Bestätigen Sie, dass die sekundäre Fluorophore nicht überlappende Erregung oder Emissionsspektren verfügen.
    4. Fügen Sie nach dem Waschen der Zellen mit PBS 3 Mal DAPI, entsprechend den Vorgaben des Herstellers in 1 X PBS verdünnt und 5 min bei RT inkubieren.
    5. Montieren Sie die Deckgläsern auf Objektträger mit einem Tropfen des Montage-Agents, sicherstellen, dass die Seitenflächen der Zelle nach unten. Drücken Sie vorsichtig die Deckgläsern und überschüssigen Montage-Agent mit einem Tuch aufsaugen.
    6. Versiegeln der Deckgläsern mit transparenten Nagellack trocknet schnell und sorgen für eine vollständige Abdichtung des Deckglases mit der Folie.
    7. Nehmen Sie die confocal Mikroskopbilder durch die Konzentration auf das DAPI-Kanal, vor anderen Kanälen (mit Signalen von DNA-Reparatur-gen von Interesse) um zu vermeiden, Einführung von Voreingenommenheit in das Experiment.
    8. Alternativ können Bilder erworben werden, indem man Z-Profile aus der gewünschten Region und kondensiert das Bild in einer Ebene alle nachweisbaren Herde zu visualisieren.
      Hinweis: Wenn DSB Auflösung oder Protein des Interesses zu gewählten Zeitpunkten nicht beachtet wird, bestimmen wann DSB beheben, indem Sie zunächst den unterschiedlichsten Zeitpunkten auswählen (0-48 h post DSB Induktion). Die Zeitpunkte des Interesses variieren je nach der Methode der DSB-Induktion und Reparatur Proteins des Interesses.
  10. Verwenden Sie kostenlose ImageJ-Software, um die Kerne in der Immunfluoreszenz-Mikroskopie-Bildern zu definieren.
    Hinweis: Um Mikroskopaufnahmen zu öffnen, muss der Bio-Formate-Plugin in ImageJ installiert werden.
    1. Öffnen Sie die konfokale Bilder (.czi oder .tif) indem Sie die Image-Datei in das ImageJ-Fenster ziehen oder durch Auswahl von "Bio-Formate Importeur" aus der Symbolleiste "Plugin" von ImageJ.
      Hinweis: Die "Option Bio-Formate" Importieren "" Fenster wird angezeigt.
    2. Wählen Sie "Split Kanäle" konstitutiven DAPI und fluoreszierende Bilder im Fenster "Bio-Formate-Importoption" das Bild aufgeteilt.
    3. Wählen Sie "Colorized" in "Farb-Optionen" aus dem Dropdown-Menü. Wählen Sie "OK" zum Öffnen der DAPI und Histon H2AX (H2AX) Bilder als separate Windows und wählen Sie das DAPI-Bild.
    4. Wählen Sie "Bildsymbolleiste" und "Threshold anpassen" Option zum Kerne auswählen.
      Hinweis: Eine "Schwelle" Fenster wird angezeigt.
    5. Passen Sie den Bild-Schwellenwert von der unteren Leiste des Fensters "Schwelle" ganz nach rechts schieben. Einstellen der oberen Leiste, bis die Kerne mit deutlichen Konturen und der Hintergrund schwarz komplett rot angezeigt werden. Wählen Sie nicht gelten. Schließen Sie das Fenster "Anpassen Threshold".
    6. Wählen Sie die Symbolleiste "Analyze" und "Analysieren Partikel" Option. Sehen Sie eine "Teilchen analysieren" Fenster auf dem Bildschirm erscheinen.
    7. Geben Sie die minimale Größe eines Kerns.
      Hinweis: Partikel unterhalb der Größe eingegeben werden nicht als Kerne gezählt werden.
    8. Wählen Sie aus dem Menü "Zeigen" "Konturen". Wählen Sie die Option "Hinzufügen zum Manager". Klicken Sie auf "OK", um ein "ROI-Manager"-Fenster geöffnet.
      Hinweis: Die Umrisse der Kerne werden in einem separaten Fenster angezeigt.
    9. Zuweisen der Kerne, die vom Fenster "ROI-Manager" ausgewählt werden können.
  11. Verwenden Sie ImageJ, um H2AX Brennpunkte in Immunfluoreszenz-Mikroskopie-Bildern zu quantifizieren.
    1. Wählen Sie das "H2AX" Brennpunkte Fenster (gefärbt mit Gewebekulturen konjugierten Sekundärantikörper). Dann wählen Sie die Symbolleiste "Prozess" und "Maxima finden", die Herde in den Kernen zu finden.
      Hinweis: Ein "Maxima finden" Fenster wird geöffnet.
    2. Wählen Sie die Option "Einzelne Punkte" aus dem Dropdown-Menü "Ausgabetyp" und wählen Sie "Vorschau Messfeldwahl" Maxima/Brennpunkte zu visualisieren. Geben Sie einen "Lärm" Toleranzwert abhängig von der Fluoreszenzintensität des Bildes (Abbildung 1). Überprüfen Sie für das Erscheinungsbild der ein weißes Fenster mit kleinen schwarzen Punkten.
      Hinweis: Diese Punkte stehen für die H2AX Brennpunkte/Maxima, die entdeckt wurden. Der Toleranzwert Lärm muss für alle Bilder, die analysiert wird konstant gehalten werden. Eine niedrige/hohe Lärm-Toleranz wird zeigen zu viele/wenige Maxima (Herde) im Zellkern und werden keine genaue Darstellung der Schwerpunkte innerhalb des Zellkerns.
    3. Wählen Sie die Kerne für die H2AX Brennpunkte vom Fenster "ROI-Manager" quantifiziert werden müssen. Wählen Sie die Kerne durch Aktivieren der Option "alle anzeigen".
    4. Wählen Sie "Measure", die Anzahl der Maxima/Schwerpunkte innerhalb der ausgewählten Kernen zu messen.
      Hinweis: Die Anzahl der Maxima/Brennpunkte erscheinen als ein Vielfaches von 255, d. h., eine maximale hat eine "RawIntDen" (integrierte Dichte) Lesung von 255.
    5. Kopieren Sie die "RawIntDen" Werte und fügen Sie sie in Software für die Datenanalyse.

2. Analyse der Lokalisierung in eine lang anhaltende Doppel-Strang DNA-Pause

  1. Samenzellen auf 96-Well-Platten/Deckgläsern wie beschrieben in Abschnitt 1.1 und 1.2.
  2. Induktion von Doppel-Strang DNA-Brüchen
    1. Transfizieren Sie Zellen mit dem-SceI Expressionsvektor mit Lipid-basierte Transfection Reagens gemäß den Spezifikationen des Herstellers. Warten Sie 24-72 h nach Transfektion den Endonuklease Ausdruck zu maximieren. Bestimmen Sie, ob die Transfektion von Zellen mit einem einzigartigen großen nuklearen γ-H2AX Fokus Ortung erfolgreich war.
  3. Aufnahme von Bildern
    1. Fix, permeabilize, blockieren und 96-Well-Platte/Deckgläsern zu waschen, wie in Abschnitt 1.8 beschrieben.
    2. Co inkubieren Sie Zellen mit einem Antikörper gegen γ-H2AX und Reparatur Proteins des Interesses (hier, ein primärer Antikörper gegen RAD51 eingesetzt wurde) nach den Angaben des Herstellers in 3 % BSA Lösung verdünnt.
    3. Waschen Sie die 96-Well-Platte/Deckgläsern 3 Mal mit 1 X PBS. Inkubieren Sie die 96-Well-Platte/Deckgläsern, mit Sekundärantikörper laut Protokoll des Herstellers in 3 % BSA Lösung verdünnt. Bestätigen Sie, dass die sekundäre Fluorophore nicht überlappende Erregung oder Emissionsspektren verfügen.
    4. Zellen, die einen großen nuklearen γ-H2AX Fokus zu identifizieren. Fotografieren Sie nur diese Zellen, um Verzerrungen zu vermeiden.
  4. Analyse der lang andauernde-SceI induzierte Brennpunkte
    1. Analysieren Sie lang anhaltende Brennpunkte manuell, durch zählen sowohl die Anzahl der Zellen, die die großen γ-H2AX Brennpunkte und Co lokalisierte Herde Reparatur-Proteins des Interesses zu haben.

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Ergebnisse

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Abbildung 1 zeigt die Auswahl der richtigen Lärm Diskriminierung für Maxima/Brennpunkte Quantifizierung mit ImageJ. Die zusammengeführten Bilder von DAPI und Reparatur Proteins des Interesses sind auf der linken Seite. Abbildung 1A zeigt eine Lärm Diskriminierung von 90 und markiert die korrekte Anzahl der Herde. Kerne auf der Kante (dargestellt mit einem rosa Pfeil) und Herde außerhalb der Kerne (dargestellt mit einem gelben Pfe...

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Diskussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Die Analyse von DNA-Schäden reparieren im allgemeinen und die Reparatur von doppelsträngigen DNA-Brüchen ist speziell ein aktives Gebiet der Forschung, da deren Folgen Tumorgenese Grundlagenbiologie6,20 umfassen. Dieses Manuskript-Details, die ein Konzept, das genau den Beitrag von RAD51 und γ-H2AX Proteinen an die Auflösung des DSB durch HR. Ich freue mich, diese Methode seziert verwendet werden, um zusätzliche Funktionen des Reparatur-Proteine bei DSB

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Offenlegungen

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Danksagungen

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Wir danken Joel Sanneman und Dr. Philine Wangemann der konfokalen Mikroskopie Kern, finanziert von der Kansas State University College of Veterinary Medicine, für ihre Unterstützung der Bemühungen, diese Technik zu entwickeln. pCBASceI war ein Geschenk von Maria Jasin (Addgene Plasmid # 26477) 30. U2OS DR-GFP Zellen waren eine Art Geschenk von Maria Jasin18.

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
12 mm DeckgläserVWR89015-725
16 % Paraformaldehyd (PFA)ThermoFisher Scientific28908
24-Well-PlatteVWR82050-892
96-Well-GlasbodenplatteCellvisP96-1.5H-N
Anti-H2AX Alexa488EMD Millipore05-636-AF488
Anti-Rad51 (D4B10) Cell Signaling Technology8875S
Bioformate-Plugin für ImageJNational Institute of Health (NIH)https://imagej.nih.gov/ij/plugins/index.html
Rinderserumalbumin (BSA)VWR97061-416
DAPIThermoFisher ScientificD1306
DMEM,ThermoFisher Scientific12100046
EDTAInvitrogen15576-028
Fötales Rinderserum (FBS)VWR89510-194
Ziege Anti-Kaninchen IgG Alexa594ThermoFisher Scientific  A-11012 
Wasserstoffperoxidsigma-Aldrich216763-100ML
ImageJ SoftwareNationales Institut für Gesundheit (NIH)https://imagej.nih.gov/ij/
I-SceI Expression VectorAddgene26477
Nagellack- Insta DriSally und HansenClearly Quick (103)
Phosphatgepufferte Kochsalzlösung (PBS)Bio BasicPD8117
ProLong Gold Antifade ReagentLife TechnologiesP36930
Triton X-100Sigma-AldrichX100-100ML
Trypsin-EDTASigma-AldrichT4049-500ML
TurboFect TransfektionsreagenzThermoFisher ScientificR0531
Tween-20Fisher ScientificBP337-500

Referenzen

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Lindahl, T. Instability and decay of the primary structure of DNA. Nature. 362 (6422), 709-715 (1993).
  2. Branzei, D., Foiani, M. Regulation of DNA repair throughout the cell cycle. Nat Rev Mol Cell Biol. 9 (4), 297-308 (2008).
  3. Ciccia, A., Elledge, S. J. The DNA damage response: making it safe to play with knives. Mol Cell. 40 (2), 179-204 (2010).
  4. Auclair, Y., Rouget, R., Drobetsky, E. A. ATR kinase as master regulator of nucleotide excision repair during S phase of the cell cycle. Cell Cycle. 8 (12), 1865-1871 (2009).
  5. Awasthi, P., Foiani, M., Kumar, A. ATM and ATR signaling at a glance. J Cell Sci. 128 (23), 4255-4262 (2015).
  6. Ceccaldi, R., Rondinelli, B., D'Andrea, A. D. Repair Pathway Choices and Consequences at the Double-Strand Break. Trends Cell Biol. 26 (1), 52-64 (2016).
  7. Chapman, J. R., Taylor, M. R. G., Boulton, S. J. Playing the End Game: DNA Double-Strand Break Repair Pathway Choice. Mol Cell. 47 (4), 497-510 (2012).
  8. Daley, J. M., Sung, P. 53BP1, BRCA1, and the Choice between Recombination and End Joining at DNA Double-Strand Breaks. Mol Cell Biol. 34 (8), 1380-1388 (2014).
  9. Hartlerode, A., Odate, S., Shim, I., Brown, J., Scully, R. Cell Cycle-Dependent Induction of Homologous Recombination by a Tightly Regulated I-SceI Fusion Protein. PLOS ONE. 6 (3), e16501(2011).
  10. Brandsma, I., Gent, D. C. Pathway choice in DNA double strand break repair: observations of a balancing act. Genome Integr. 3, 9(2012).
  11. Davis, A. J., Chen, D. J. DNA double strand break repair via non-homologous end-joining. Transl Cancer Res. 2 (3), 130-143 (2013).
  12. Reid, D. A., et al. Organization and dynamics of the nonhomologous end-joining machinery during DNA double-strand break repair. Proc Natl Acad Sci. 112 (20), E2575-E2584 (2015).
  13. Chen, J. J., Silver, D., Cantor, S., Livingston, D. M., Scully, R. BRCA1, BRCA2, and Rad51 Operate in a Common DNA Damage Response Pathway. Cancer Res. 59 (7 Supplement), 1752s-1756s (1999).
  14. D'Andrea, A. D. BRCA1: A Missing Link in the Fanconi Anemia/BRCA Pathway. Cancer Discov. 3 (4), 376-378 (2013).
  15. Gudmundsdottir, K., Ashworth, A. The roles of BRCA1 and BRCA2 and associated proteins in the maintenance of genomic stability. Oncogene. 25 (43), 5864-5874 (2006).
  16. Liu, S., et al. Distinct roles for DNA-PK, ATM and ATR in RPA phosphorylation and checkpoint activation in response to replication stress. Nucleic Acids Res. 40 (21), 10780-10794 (2012).
  17. Wallace, N. A., Khanal, S., Robinson, K. L., Wendel, S. O., Messer, J. J., Galloway, D. A. High Risk Alpha Papillomavirus Oncogenes Impair the Homologous Recombination Pathway. J Virol. , (2017).
  18. Pierce, A. J., Johnson, R. D., Thompson, L. H., Jasin, M. XRCC3 promotes homology-directed repair of DNA damage in mammalian cells. Genes Dev. 13 (20), 2633-2638 (1999).
  19. Luzhna, L., Kathiria, P., Kovalchuk, O. Micronuclei in genotoxicity assessment: from genetics to epigenetics and beyond. Front Genet. 4, (2013).
  20. Jasin, M. Homologous repair of DNA damage and tumorigenesis: the BRCA connection. Oncogene. 21 (58), 8981-8993 (2002).
  21. Wallace, N. A., Robinson, K., Howie, H. L., Galloway, D. A. β-HPV 5 and 8 E6 Disrupt Homology Dependent Double Strand Break Repair by Attenuating BRCA1 and BRCA2 Expression and Foci Formation. PLOS Pathog. 11 (3), e1004687(2015).
  22. Wallace, N. A., Robinson, K., Howie, H. L., Galloway, D. A. HPV 5 and 8 E6 Abrogate ATR Activity Resulting in Increased Persistence of UVB Induced DNA Damage. PLoS Pathog. 8 (7), (2012).
  23. Mah, L. J., Vasireddy, R. S., Tang, M. M., Georgiadis, G. T., El-Osta, A., Karagiannis, T. C. Quantification of γH2AX Foci in Response to Ionising Radiation. J Vis Exp. (38), e1957(2010).
  24. Popp, H. D., Brendel, S., Hofmann, W. K., Fabarius, A. Immunofluorescence Microscopy of γH2AX and 53BP1 for Analyzing the Formation and Repair of DNA Double-strand Breaks. J Vis Exp. (129), e56617(2017).
  25. Burma, S., Chen, B. P., Murphy, M., Kurimasa, A., Chen, D. J. ATM Phosphorylates Histone H2AX in Response to DNA Double-strand Breaks. J Biol Chem. 276 (45), 42462-42467 (2001).
  26. Britton, S., Coates, J., Jackson, S. P. A new method for high-resolution imaging of Ku foci to decipher mechanisms of DNA double-strand break repair. J Cell Biol. 202 (3), 579-595 (2013).
  27. Landthaler, M., Shen, B. W., Stoddard, B. L., Shub, D. A. I-BasI and I-HmuI: two phage intron-encoded endonucleases with homologous DNA recognition sequences but distinct DNA specificities. J Mol Biol. 358 (4), 1137-1151 (2006).
  28. Lackner, D. H., et al. A generic strategy for CRISPR-Cas9-mediated gene tagging. Nat Commun. 6, 10237(2015).
  29. Chan, S. H., Stoddard, B. L., Xu, S. Y. Natural and engineered nicking endonucleases--from cleavage mechanism to engineering of strand-specificity. Nucleic Acids Res. 39 (1), 1-18 (2011).

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Nachdrucke und Genehmigungen

Genehmigung beantragen, um den Text oder die Abbildungen dieses JoVE-Artikels zu verwenden

Genehmigung beantragen

Schlagwörter

Doppelstrangbr cheFoci BildungProteinlokalisationI SceI ExpressionGamma H2AXKonfokalmikroskopieImageJ AnalyseKolokalisations Assay

Verwandte Artikel