El ensayo cometa alcalino mide roturas de la cadena de ADN a nivel de una sola célula. Las suspensiones de células individuales están incrustadas en agarosa sobre un portaobjetos de microscopio y las células se lisaron para formar nucleoides, que contienen bucles superenrollado de ADN. Electroforesis a pH> 13 resultados en la pérdida de superenrollamiento en los bucles de ADN que contienen roturas de la cadena, con las hebras de ADN liberados que migran hacia el ánodo, creando estructuras parecidas a cometas que pueden ser observadas por microscopía de fluorescencia. La fragmentación de ADN migra de la "cabeza" del cometa en la "cola" en función del tamaño del fragmento, y la fluorescencia relativa de la cola del cometa en comparación con la intensidad total (cabeza y cola) se puede utilizar para cuantificar la rotura de ADN 1 , 2. El ensayo es simple, sensible, versátil, rápido, y relativamente barato 1. La detección de ADN fragmentado causada por agentes que dañan el ADN se utiliza un ensayo para cuantificar el daño del ADN en las células o núcleos aislados a partir de individuales tejidos de animales tratados con el material (s) potencialmente genotóxicos. Debido a sus ventajas, el ensayo cometa in vivo se recomienda como un segundo ensayo in vivo de genotoxicidad (emparejado con el ensayo de micronúcleos in vivo) para la realización de evaluaciones de seguridad de productos en la corriente de la Conferencia Internacional de Armonización (ICH) 3 y la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (AESA 4) las directrices reguladoras. En nuestro laboratorio, hemos empleado el ensayo para evaluar el daño del ADN in vivo inducida por ingredientes de alimentos, productos farmacéuticos y los nanomateriales en 5-10. de hígado de rata se utiliza como un ejemplo en este protocolo, pero el ensayo de cometa se puede realizar con otros tejidos / órganos de animales de experimentación, siempre que las células individuales intactos pueden ser aisladas de tejido.
Ciertos tipos de daño en el ADN son difíciles de detectar como roturas de la cadena de ADN sin modificar el ensayo cometa alcalino básico. En el caso de daño oxidativo del ADN, hebra breaks se pueden crear en lesiones oxidativas en el ADN por digestión con enzimas de reparación, tales como humano 8-oxoguanina-DNA-N-glicosilasa 1 (hOGG1, que crea roturas en 8-oxoguanina (8-oxoGua) y metil-Fapy-guanina 11. también, endonucleasa III (Endo III) crea rompe principalmente en pirimidinas oxidadas 1. Así, la adición de una etapa de enzima-digestión hace que el ensayo de un método específico y sensible para medir el daño oxidativo del ADN in vivo 12. Utilizando estos ensayos, hemos demostrado daño oxidativo del ADN tóxico inducido en el hígado de ratas y ratones 6-8 y en el corazón de ratas 10.
El ensayo cometa alcalino tiene muchas aplicaciones en la toxicología genética y control biológico humano: 1) como un seguimiento en el ensayo in vivo para genotoxinas sensibles identificados por los ensayos in vitro 3,13, 2) para evaluar los mecanismos de daño en el ADN-xenobióticos inducida en múltiples tejidos 14, 3) para investigar si unacarcinógeno funciona mediante un modo no genotóxico de acción (MOA) 7 genotóxico o, 4) para evaluar el ADN a reparar el daño 15, 5) para investigar enfermedades humanas y las exposiciones ocupacionales 16, y 6) como un ensayo de cribado de alto rendimiento potencial de -órgano específico genotoxicidad 17.