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Articolo metodologico

Misurazione danno al DNA e ripristina in mouse Splenociti Dopo cronica

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DOI:

10.3791/52912

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3 luglio 2015

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In questo articolo

Sommario

Viene presentato un protocollo per valutare i cambiamenti nei livelli di danno al DNA e nella capacità di riparazione del DNA che possono essere indotti dall'irradiazione cronica in vivo a basse dosi nei linfociti della milza di topo, misurando l'istone fosforilato H2AX, un marcatore di rotture del doppio filamento del DNA, utilizzando la citometria a flusso.

Abstract

Esposizione radiazione bassa dose può produrre una varietà di effetti biologici che sono diversi nella quantità e qualità degli effetti prodotti dalle alte dosi di radiazioni. Affrontare le questioni relative alla sicurezza della salute ambientale, occupazionale e del pubblico in modo adeguato e scientificamente giustificata pesantemente si basa sulla capacità di misurare con precisione gli effetti biologici degli inquinanti a basso dosaggio, come ad esempio le sostanze ionizzanti radiazioni e chimiche. Danno al DNA e riparazione sono i più importanti indicatori precoci di rischi per la salute a causa delle loro potenziali conseguenze a lungo termine, come il cancro. Qui si descrive un protocollo per studiare l'effetto di cronica esposizione vivo a basse dosi di γ- e β-radiazione sul danno e riparazione del DNA nelle cellule del mouse milza. Con un pennarello comunemente accettata di DNA rotture del doppio filamento, fosforilata H2AX istone chiamato γH2AX, dimostriamo come può essere utilizzato per valutare non solo i livelli di danno al DNA, ma cambia anchenella capacità di riparazione del DNA potenzialmente prodotto da basse dosi di esposizione in vivo. Citometria a flusso consente la misurazione veloce, precisa e affidabile di immunofluorescently etichettato γH2AX in un gran numero di campioni. DNA a doppio filamento break riparazione può essere valutata esponendo splenociti estratte ad una dose di 2 Gy impegnativo per produrre un numero sufficiente di DNA rompe per innescare riparazione e misurando l'indotto (1 hr post-irradiazione) e danno al DNA residuo (24 ore post-irraggiamento). Danno al DNA residuo sarebbe indicativo di riparazione incompleta e il rischio di instabilità genomica a lungo termine e il cancro. In combinazione con altri metodi e punti finali che possono essere facilmente misurati in tali studi in vivo (ad esempio, aberrazioni cromosomiche, frequenze micronuclei in reticolociti midollo osseo, l'espressione genica, ecc), questo approccio consente una valutazione accurata e contestuale degli effetti biologici dei fattori di stress di basso livello.

Introduzione

Polemiche significativo sopra i potenziali effetti dannosi di una dosi basse o molto basse di radiazioni e la paura del pubblico delle radiazioni, guidata da immagini dei bombardamenti atomici di Hiroshima e Nagasaki e di incidenti impianti nucleari rari ionizzanti (aggravato dai mass media), ha portato a molto regolamento sulla radioprotezione rigorosa e standard che non sono potenzialmente scientificamente giustificata. Negli ultimi tre decenni, numerosi studi hanno documentato sia la mancanza di nocivo e la presenza di effetti biologici potenzialmente benefici indotti da radiazioni a basso dosaggio 1-4. Il principale fattore di rischio per la salute di ....

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Protocollo

Tutte le procedure di manipolazione e di trattamento del mouse dovrebbero aderire alle regole stabilite dai programmi legislatore e / o la cura degli animali e approvati da un comitato di cura degli animali locale. Tutti i metodi descritti in questo protocollo sono stati eseguiti in conformità con le linee guida del Consiglio canadese cura degli animali, con l'approvazione del comitato di cura degli animali locale.

ATTENZIONE: Tutti i lavori con la radioattività (tra cui, ma non solo, il trattamento del trizio, γ-irradiazione esterna, la gestione tessuti animali radioattivi, rifiuti biancheria da letto) deve rispettare le regole stabilite dalle autorità legislatore e / o di p....

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Risultati

La figura 2 mostra esempi di citometria a flusso grafici previsti per splenociti preparate con il metodo descritto qui. Le cellule vengono prima gated in base alla diagramma a dispersione (Figura 2A e 2D, il volume elettronico equivale a scatter in avanti). FL3 / Propidium istogrammi iodio (figura 2B e 2E) confermano distribuzione normale ciclo cellulare. Media segnale γH2AX calcolato utilizzando .......

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Discussione

Il protocollo presentato in questo documento è utile per lo svolgimento di grandi dimensioni del mouse scala studi in vivo che esaminano gli effetti genotossici di bassi livelli di vari agenti chimici e fisici, incluse le radiazioni ionizzanti. La nostra struttura unica specifica senza germe patogeno animale dotato di una GammaBeam 150 irradiatore e una sala lunga irradiazione 30 metro permette la conduzione di studi per tutta la vita che coinvolgono irradiazioni rateo di dose bassa o molto bassa su centinaia o.......

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Dichiarazioni

Gli autori dichiarano che non sono noti interessi finanziari concorrenti.

Ringraziamenti

Gli autori desiderano ringraziare i nostri colleghi Sandrine Roch-Lefevre ed Eric Gregoire dell'Istituto di Radioprotezione e Sicurezza Nucleare (Parigi, Francia). Questo lavoro è stato sostenuto dal programma di Scienza e Tecnologia del Governo del Canada presso i Canadian Nuclear Laboratories (Chalk River, Ontario, Canada), dal CANDU Owners Group (Toronto, Ontario, Canada), dalla Canadian Nuclear Safety Commission e dall'Institute of Radioprotection and Nuclear Safety (Parigi, Francia).

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
HTO: acqua triziata, [3H]ottenuta localmente da un reattore nucleare attività stock 3,7 GBq/mL;  può essere sostituito con HTO di Perkin Elmer
OBT: Alanina, L-[3-3H]: trizio legato organicamente (OBT)Perkin ElmerNET348005MC1 mCi/ml (185 MBq)
OBT: Glicina, [2-3H]: trizio legato organicamentePerkin ElmerNET004005MC1 mCi/ml (185 MBq)
OBT: Prolina, L-[2,3-3H]: trizio legato organicamente (OBT)Perkin ElmerNET323005MC1 mCi/ml (185 MBq)
acqua tritiata, [3H] (HTO)Perkin ElmerNET001B005MCsostituto dell'HTO di origine locale   
L'irradiatore GammaBeam 150Atomic Energy of Canada Limitedprodotto localmentepuò essere sostituito con un'altra sorgente di radiazioni g di attività sufficientemente bassa.
Tween-20Sigma AldrichP1379-500ML
RPMIFisher ScientificSH3025501Hyclone RPMI 1640 con L-Glutammina e HEPES 500mL
siero fetale bovinoSigma AldrichF1051-100ML
anticorpo anti-gH2AX, clone JBW301Millipore05-636
Alexa fluor-488 capra anti-topo anticorpoLife Technologies (precedentemente Invitrogen)A21121
iodio propidioSigma AldrichP4864-10ML1 mg/ml
etanoloAlcoli commercialiP006-EAANFlaconi da 500 ml Etanolo assoluto
Provette da 1,5 mlScientific 2682550provette per microcentrifuga
15 mlScientific05-539-5provette sterili per centrifuga in polipropilene
azoto liquidoLindeP110403
12 x 75 mm tubi di vetro senza tappoFisher ScientificK60B1496126tubi monouso in vetro borosilicato con estremità liscia
Palloni T25VWRCA15708-120nunc tisue culture 25ml pallone (fornitore n. 156340)
forbiciFine Science Tools14068-12Forbici Wagner 12 cm pinze affilate/affilate
, drittoFine Science Tools11008-13Pinza Semken 13 cm, pinza diritta
, curvaFine Science Tools11003-12Forcipe a schema stretto 12 cm, piastre
di Petri curve da 60 mmVWRCA25382-100BD Falcon piastra per coltura tissutale 60 x 15 mm
, 70 mmFisher Scientific08-771-2Filtri per cellule Falcon 50/caso
Ricetta PBS: 1 compressa sciolta in 200 ml di acqua deionizzata, regolare il pH a 7,4 se necessario.Sigma AldrichP4417-100TABCompresse di soluzione salina tamponata con fosfato
Ricetta TBS: per fare 10x brodo
30 g TRIS HClSigma AldrichT3253-1KGTrizma cloridrato
88 g NaClFisher ScientificS271-500Cloruro di sodio
2 g KClFisher ScientificP217-500Cloruro
di potassioSciogliere in 1 L di acqua deionizzata, regolare il pH a 7,4
Fisher da Fisher

Riferimenti

  1. Mitchel, R. E., Jackson, J. S., McCann, R. A., Boreham, D. R. The adaptive response modifies latency for radiation-induced myeloid leukemia in CBA/H mice. Radiat Res. 152 (3), 273-279 (1999).
  2. Shadley, J. D. Chromosomal adaptive response in human lymphocytes. Radiat Res<....

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Ristampe e permessi

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