22 בדצמבר 2023
הפרוטוקול הבא מציג זיהוי של מוקדי DNA חד-גדיליים בשלב G1 של מחזור התא תוך שימוש בסנכרון מחזור התא ואחריו צביעה אימונופלואורסצנטית RPA2.
תגובת נזק לדנ"א היא הכרחית לכל החיים. מכיוון שהדנ"א חשוף כל הזמן למנועים מזיקים שונים, חוסר התיקון שלהם מוביל לחוסר יציבות גנומית ולמחלות. פיתחנו שיטה המבוססת על התכונות הביולוגיות של RPA2, כדי להמחיש דרכי דנ"א חד-גדילי במהלך תיקון דנ"א בשלבים שונים של מחזור התא.
השיטה המסורתית לזיהוי DNA של גדיל יחיד משתמשת בנוגדני BrdU. גישה זו יכולה לשמש לשכפול תאים באופן פעיל. בנוסף, נוגדן זה נוטה להגיב צולבת עם אנלוגים נוקלאוטידים אחרים, הגבלת השימוש בהם.
שלא כמו BRDU, לגישה שלנו יש יחס אות לרעש גבוה יותר, מה שהופך אותו לשמיש בכל שלב מחזור. הבנת הפעולה של מסלולי תיקון דנ"א שונים בשלבים שונים של מחזור התא ותאים שעשויים להיות בלתי משוכפלים היא חיונית. הפרוטוקול שלנו מספק גישה וכלי חדשים להמחשת מוקדי DNA חד-גדיליים, כאשר גישות קלאסיות המשתמשות ב-BrdU מוגבלות.
הבנה מקיפה של תהליכי תיקון DNA יכולה לשמש מטרות טיפוליות לטיפול בסרטן, הזדקנות ומחלות נוירולוגיות. רוב התאים שלנו מתמיינים סופנית ולכן אינם משתכפלים ומתחלקים. חיוני להשיג הבנה טובה יותר של האופן שבו תאים אלה מתקנים נגעים שונים בדנ"א.
לכן, המעבדה שלנו תתמקד בעיקר בתהליכי תיקון דנ"א לאחר שכפול ובפיתוח כלים חדשים לחקור אותם.
מחקר זה עוסק בזיהוי מוקדי DNA גדילי-יחיד במהלך שלב G1 של מחזור התא, תוך שימת דגש על חשיבותם של מנגנוני תיקון ה-DNA. באמצעות סנכרון של מחזור התא וצביעה אימונופלואורסצנטית של RPA2, מספקת שיטה זו דרך מהימנה להדמיה של נזקי DNA בשלבים השונים של מחזור התא.
ויזואליזציה מדויקת של מוקדי DNA גמיש (ssDNA) בתאי פאזה G1 נותנת מענה לפער קריטי בהבנת הדינמיקה של תיקון DNA מחוץ לתהליך השכפול. יכולת זו מחזקת את הביטחון החזוי בתיקוף מטרות עבור מסלולי תגובה לנזקי DNA, ובכך תומכת בקבלת החלטות מותאמות סיכונים בשלבי הגילוי המוקדמים ובמחקר תרגומי. הספציפיות של השיטה ויחס אות-רעש המשופר מאפשרים הערכה חסונה של מנגנוני תיקון באוכלוסיות של תאים שאינם משכפלים ותאים פוסט-מיטוטיים, הרלוונטיים לתיקי נושאי אונקולוגיה ומחלות תלויות גיל.
שיטה זו לוויזואליזציה של ssDNA המבוססת על אימונופלואורסצנציה משתלבת ברצף שבין הגילוי לשלב הפרה-קליני, ומאפשרת בדיקה מוקדמת של היפותזות ופיתוח של בדיקות המשך עבור מטרות לתיקון DNA.