כפי שיתואר בהמשך assay המבוסס על ה-PCR הנקרא הצהבת-qPCR. מטרת שיטה זו היא לכמת DPC תיקון על פלסמיד ש-DNA transfected תיקון לקוי ומיומן בתרבית של תאים. זה וזמינותו היא מהירה, כמותיים, גמיש במיוחד, ותיקון ישירות אמצעים פעילות. בעוד דוח זה מתמקד בשימוש מתודולוגיה זו ללמוד תיקון ה-Dpc, תוצאות שיובאו להלן ממחישים את התיקון של כל הנגע החוסמת. אנזימים יכולים להילמד באמצעות מתודולוגיה זו.
הרציונל מאחורי הפיתוח של שיטה זו הוא להשיג תובנה המנגנון שדרכו תאים בתרבית של תיקון Dpc. בניגוד לסוגים אחרים של נזק לדנ א, קריאות Dpc הן מגוונות בנפט1,2. מחקרים הראו כי מאות החלבונים יכול להיות תפור ל- DNA ואת זה עבור כל חלבון יש, באופן עקרוני, רבים שרשראות צד חומצת אמינו יכול להיות מצורפת covalently DNA הסלולר3. בנוסף, ישנן נקודות רבות מצורף כימי חלבונים על גבי עמוד השדרה ה-DNA, כולל מספר תנוחות על הבסיסים נוקלאוטיד, כמו גם על ה4,סוכר ריבוז5. המגוון הכימי מעלה את האפשרות כי ברורים משעולים הביוכימי ייתכן סמכינן על תיקון סוגים שונים של קריאות Dpc. זה היה עם חשש זה בראש כי וזמינותו הצהבת-qPCR פותחה.
מספר טכניקות פותחו כדי לזכות בתובנה ביולוגיה מולקולרית של תיקון DPC הסלולר. הבאות מספק סקירה של הגישות הגדולות אשר פותחו, עם סיכום של הרב-סרן חולשות כל יש איכויות. ראוי לציין כי בעוד סיכום זה מתמקד מחקרים של תיקון DPC במערכות תרבות בתרבית של תאים, תרומות משמעותיות על הדגם הנוכחי של תיקון DPC נעשו באמצעות מערכות מיקרוביאלי ונטולת תא לא דנו בזה כתב היד.
אולי האסטרטגיה הקלה ביותר שניתן לנקוט כדי לזכות בתובנה הגנטיקה של תיקון DPC הוא להעריך את הרגישות בהתאמה למוות תא שנצפו בתאי פראי-סוג של מוטציה נחשפים סוכנים זירוז Dpc6,7. אסטרטגיה זו היא יחסית מהירה, זולה, לא דורשת מומחיות ייחודית מעבר היכולת לבצע טכניקות התרבות התא הבסיסי. לניסיוני יתרונות אלה הם מגבלות רבות לגישה זו כולל את הפעולות הבאות. ראשית, וזמינותו לא ישירות למדוד DNA לתקן. ההנחה שבבסיס אסטרטגיה זו היא כי inactivating מוטציות בגנים קידוד חלבונים תיקון ה-DNA הרלוונטיים תוצאות הצטברות של ה-DNA נזק זה מוות תאי מתוכנת גורמים מפעילים. עם זאת, מוטציות בגנים קידוד חלבונים שאינם-ה-DNA לתקן יכול, שבעיקרון לשפר (או לצמצם) רגישות הסלולר מוות תאי xenobiotic-induced. שנית, סוכנים יוצר Dpc תמיד לגרום סוגים אחרים של נזק לדנ א (יוצאת דופן היא 5-עזה-2'-deoxycytadine, אך סוכן זה גם מכלה methyltransferase הסלולר רמות8). כתוצאה מכך, זה מתקבל על הדעת כי רגישות יתר הסלולר משופרת לסוכן המדובר עשוי לשקף פגמים תיקון interstrand crosslinks או נגעים אחרים. שלישית, כאמור לעיל, קריאות Dpc מייצגים כיתה הטרוגנית מאוד מורכבת מסוגים שונים של crosslinks כימיים, מעורבים שותפים חלבונים שונים. זה אפשרי בזמן תיקון של אחד או יותר תת סוגים של נגעים אלה עשויים להשתנות ב רקע גנטי מסוים, ייתכן ההבדל הזה לא יספיק לשנות משמעותית את הסלולר רגישות יתר עד מוות הנגרם על ידי סוכן זה. לסיכום, בעוד אסטרטגיה זו מייצג נקודת אטרקטיבי, המפורטות לעיל להדגיש את החשיבות של מרדף אחר שיטות אחרות, ישירה יותר ללמוד את קינטיקה של DPC תיקון.
מספר גישות קשורים פותחו להשגת מטרה זו. למשל, חוקרים פיתחו שיטות כדי להבחין בין DNA 'חינם' ו- 'חלבון מכורך' DNA9,10,11. באמצעות הגישות האלה, זה אפשרי להשוות בין רמות מצב יציב של קריאות Dpc או עקב חשיפה סוכן מייצרי DPC ב מרקע גנטי. שתי אסטרטגיות נעשה בהם שימוש נרחב ביותר לערב הפרדת DNA המכיל DPC מ- DNA חינם באמצעות ניטרוצלולוזה ממברנה מחייב אסטרטגיה או אשלגן כלורי/מרחביות משקעים12,13. בגישה לשעבר תאים lysed, עברו דרך מסנן ניטרוצלולוזה. מכיוון ניטרוצלולוזה נקשר חלבון, המסנן שומר על DNA מקושרים-חלבון, המתיר DNA חופשי לעבור. באסטרטגיית האחרון חלבון מכורך DNA מופרד DNA חופשי מבוססת על העובדה מרחביות נקשר חלבון אבל לא ה-DNA, יכול להיות זירז ידי התוספת של אשלגן כלורי. כתוצאה מכך, DNA מקושרים-חלבון הופך לא מסיסים בעוד דנ א לא מאוגד נשאר בפתרון. DNA המכיל DPC יכול אז ניתן quantitated באמצעות תימידין radiolabeled (אם תאים הודבקו תוויות בתחילה סמויה) או על-ידי סלקטיבית הדי הפלורסנט כמו Hoechst 33258. שיטות אלה לשחזור, לדרוש מספר צעדים קטנים. עם זאת, הם אינם מספקים מידע לגבי האופי של crosslink כימי שדרכו חלבון מחובר ל- DNA. יתר על כן, חשוב לציין, אלה מבחני יתר עשויים להעריך DPC לתקן כשקלע שקרית תיקון לא שלם, קרי, הפרוטאוליטי עיבוד כדי crosslinks DNA-פפטיד קטן זה לא יכול להיות בקלות לכוד או זירז, כמו DNA בתום-לב תיקון.
מבחני שביט ניתן להמחיש DPC היווצרות תאים14. בניסויים אלה, הנוכחות של קריאות Dpc להקטין את ההעברה דנ א אשר יכול להיות הפוך על-ידי pretreating עם proteinase ק. לכן, אורך הזנב יכול לשמש כדי להעריך DPC היווצרות. עם זאת, כפי שהוזכר לעיל, סמים להיוות DPC ליצור סוגים אחרים של נזק לדנ א אשר יכול לשנות את אורך הזנב. פרוטוקול זה גם מיומנויות טכניות גבוהות, דורש התמחות והכשרה בתחום ההדמיה קונפוקלי.
ספקטרומטר מסה ניתן ללמוד DPC תיקון קינטיקה לאחר הטיפול עם crosslinking סוכנים15,16,17. ניסויים אלה יטפל בתאים עם סוכנים להיוות DPC ולבודד Dpc ויה ביוטין לכידה או פנול: כלורופורם החילוץ (1:1). ספקטרומטר מסה יכול לשמש לאחר מכן כדי לזהות את החלבונים תפור או quantitate את כמות קריאות Dpc נוצר לאורך זמן. היתרון העיקרי של גישה זו היא מהות הנתונים הופק. זה אפשרי בדיוק קטלוג סוגי חלבונים להיות תפור בעקבות חשיפה xenobiotic, עם זאת, פרוטוקול זה יקר, זמן רב, והוא מוגבל לפי סוג crosslink שניתן לאתר.
. מייזלס ואח פיתח רגישות 'מכ ם' (גישה מהירה ל- DNA adduct השחזור) הנועד quantitate immunodetection של חלבון-דנ א adducts כמו גם מכ ם מבוסס על אליסה assay18,19. אלה מבחני שימושיות במיוחד עבור השמנה intermediates חלבון-דנ א זה transiently טופס בתאים ולהפיק דוגמיות מתאים לספקטרומטרית לזיהוי חלבון חדש adducts. Assay immunodetection הזה מסתמך על הזמינות של נוגדנים כדי ללכוד את crosslink חלבון-דנ א ו, לכן, עשויים להיות מסוגלים זיהוי ה-DNA מפורק-פפטיד adducts טופס זה במהלך תיקון. לאחרונה, מסוים DPC תיקון מסלול מקושר שכפול ה-DNA, על metalloprotease תלויי-DNA הספרטני התגלה ב Dpc אשר הם proteolyzed כדי פפטידים קטנים במהלך תיקון20,21. בירושה מוטציות בגן הזה קשורים עם תסמונת Ruijs-Aalfs בבני אדם, מחלה המאופיינת על ידי אי יציבות גנומית, הזדקנות מוקדמת, סרטן הכבד22. עכברים עם פגמים הגן ספרטני מהונדס גנטית להציג פנוטיפים דומה23.
התא המארח שהפעלה של פעילות גנים ברמת השעתוק שימש ללמוד התיקון הנוכחי על פלסמיד transfected DNA סובסטרטים24,25מוגדר נגעים. בניסויים אלה, פלסמיד המכיל קריאות Dpc (או סוגים אחרים של נגעים DNA) זה לחסום שעתוק של עיתונאי, כגון לוציפראז, הן transfected לתוך התאים. הפריה חוץ גופית מדידות לקח 24-72 שעות מאוחר יותר הם מכן בקורלציה עם DPC תיקון. אולם, מבחני תיקון עקיף אלה אינם מסוגלים גילוי תיקון אירועים מוקדם יותר תקנים לאחר 24 שעות, לא יכולים להבדיל בין RNA פולימראז מעקף של סובסטרטים תוקן חלקית ותיקון מלא.
כל אחת מהשיטות שתוארו לעיל יש יתרונות, תרמה המודל הנוכחי של DPC תיקון. עם זאת, וזמינותו הצהבת-qPCR עוקף כמה מן המגבלות הקשורות אלה גישות אחרות, וכתוצאה מכך יכול לספק יותר ספציפי תובנה DPC תיקון מנגנונים. לדוגמה, וזמינותו הצהבת-qPCR יכול למדוד ישירות תיקון ה-Dpc בייעודי לאתר על ה-DNA בתאים בתרבית של שלם. בשיטה זו הוא תכליתי, נעשה כדי להשיג תוצאות תיקון בעקבות תרביות תאים האוגרים ואת שורות תאים אנושיים. תרביות תאים של פלסמיד יכולה להתבצע באמצעות lipofection או אלקטרופורציה בקווים בתרבית של תאים בתרבית. זה גם מבטיח כי רק תיקון ה-Dpc מוגדר נמדד, לא סוגים אחרים של נזק לדנ א המושרה על ידי סוכנים להיוות DPC רוב. הצהבת-qPCR הוא קל לביצוע, זולה, מהירה. התוצאות המתקבלות באמצעות assay הזה גילו תיקון אירועים מוקדם ככל תקנים שלאחר 2 h. באמצעות שיטה זו, משתני שעשוי להשפיע על תוצאות התיקון DPC ניתן יהיה ללמוד באופן רגיש ויעיל. לדוגמה, התפקיד של שעתוק DPC תיקון טרם ניתן להעריך בקפדנות. בשל הגמישות של וזמינותו הצהבת-qPCR, אתר crosslinking DPC ניתן לטפל כדי להתייחס לשאלה זו. בנוסף, מבוא מוצא של שכפול לתוך פלסמיד DPC מניבי ניתן לפנות את ההשפעה של שכפול-DPC תיקון. בנוסף, crosslinks מרובים יכולים להיווצר על פלסמיד לבחון הבדלים תיקון DPC יחיד לעומת crosslinks מרובים. . אלו שאלות יהיה קשה לענות עליהן באמצעות בהכפלת ה-DNA, אבל בקלות ניתן לטפל באמצעות וזמינותו הצהבת-qPCR הכללית, וזמינותו הצהבת-qPCR דורש מטוהרים, דנ א פלסמיד בכמויות מיקרוגרם המכיל פצע של מיקום מוכר. Adducts חוץ assay זו יכולה לשמש DPC, עם זאת, הנגע חייב להיות מסוגל חסימת הרחבה על ידי אנזימים.