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Articolo metodologico

Visualizzazione e quantificazione dei danni al DNA specifici del sito basati sull'endonucleasi

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DOI:

10.3791/62175

21 agosto 2021

* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Questo articolo introduce passaggi essenziali di immunosomodulazione e immunoprecipitazione della cromatina. Questi protocolli sono comunemente usati per studiare i processi cellulari legati ai danni al DNA e per visualizzare e quantificare il reclutamento di proteine implicate nella riparazione del DNA.

Abstract

Le cellule sono continuamente esposte a vari agenti dannosi per il DNA, inducendo diverse risposte cellulari. L'applicazione di approcci biochimici e genetici è essenziale per rivelare eventi cellulari associati al reclutamento e all'assemblaggio di complessi di riparazione del DNA nel sito di danni al DNA. Negli ultimi anni, sono stati sviluppati diversi potenti strumenti per indurre danni al DNA specifici del sito. Inoltre, le nuove tecniche seminali ci permettono di studiare questi processi a livello di risoluzione a cella singola utilizzando cellule fisse e viventi. Sebbene queste tecniche siano state utilizzate per studiare vari processi biologici, qui presentiamo i protocolli più utilizzati nel campo della riparazione del DNA, dell'immunosomodulazione della fluorescenza (IF) e dell'immunoprecipitazione della cromatina (ChIP), che in combinazione con danni al DNA site-specific basati sull'endonucleasi rendono possibile visualizzare e quantificare l'occupazione genomica dei fattori di riparazione del DNA in modo diretto e regolamentato, rispettivamente. Queste tecniche forniscono potenti strumenti per i ricercatori per identificare nuove proteine legate al locus genomico danneggiato e le loro modifiche post-tras traslazione necessarie per la loro regolazione accurata durante la riparazione del DNA.

Introduzione

Il nostro genoma è costantemente sfidato da vari agenti dannosi per il DNA. Questi assalti possono derivare da fonti ambientali, come la luce UV o l'irradiazione, nonché da fonti endogene, come i prodotti chimici metabolici causati da stress ossidativo o errori direplicazione 1,2. Queste lesioni possono influenzare l'integrità di uno o entrambi i filamenti di DNA e, se gli errori generati diventano persistenti, spesso porta a traslocazioni e instabilità del genoma, che possono causare tumorigenesi3,4. Per mantenere l'integrità del genoma, sono stati sv....

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Protocollo

1. Immunodetezione di proteine specifiche

  1. Preparazione della coltura cellulare e configurazione sperimentale
    1. Mantenere le cellule U2OS in monostrati in mezzo di coltura DMEM integrato con il 10% di siero fetale di vitello, 2 mM di glutammina e soluzione antibiotico-antimicotica all'1%.
      NOTA: Per l'induzione di danni al DNA a base di endonucleasi, utilizzare un mezzo trattato con carbone o privo di steroidi per evitare perdite di sistema.
    2. Far crescere le cellule in un ambiente umidificato 5% CO2 a 37 °C fino all'80% di confluenza, rinnovando il mezzo ogni 2-3 giorni.
    3. Aspirare il mezzo e lavare le ....

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Risultati

Lo studio dei processi di riparazione indotti dal DSB diretti in loco nelle cellule può essere ottenuto tramite trasfezione stabile o transitoria. Tuttavia, va notato che la trasfezione stabile garantisce una popolazione cellulare omogenea, che fornisce una risposta cellulare unificata e quindi più affidabile. Nel caso della transitoria transitoria, solo una piccola parte della popolazione cellulare occupa e mantiene il plasmide, che introduce la diversità nell'esperimento. La creazione di sistemi cellulari basati sull'e.......

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Discussione

Sebbene la riparazione del DNA sia un campo di ricerca relativamente recente, le nostre conoscenze si stanno rapidamente espandendo con l'aiuto di vari metodi biochimici e microscopici. Preservare le informazioni genetiche è fondamentale per le cellule poiché le mutazioni che si verificano nei geni coinvolti nei processi di riparazione sono tra le principali cause di tumorigenesi e quindi è essenziale chiarire le fasi chiave delle vie di riparazione del DNA.

Le tecniche biochimiche (ad esempio.......

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Ringraziamenti

Questa ricerca è stata finanziata dall'Ufficio Nazionale Ricerca, Sviluppo e Innovazione che ha concesso a GINOP-2.3.2-15-2016-00020, GINOP-2.3.2-15-2016-00036, GINOP-2.2.1-15-2017-00052, EFOP 3.6.3-VEKOP-16-2017-00009, NKFI-FK 132080, la borsa di studio János Bolyai Research dell'Accademia ungherese delle scienze BO/27/20, ÚNKP-20-5-SZTE-265, la borsa di studio a breve termine EMBO 8513 e la Fondazione Tempus.

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
4-OHTSigma AldrichH7904
AgarosioLonza50004
Soluzione antibiotico-antimicotica (100&volte;), StabilizzatoSigma AldrichA5955
Anti-gamma H2A. X (fosfo S139) anticorpoAbcamab26350
Frazione sierica bovina V albuminaBioseraPM-T1725
TrackIt™ Ciano/Giallo Tampone di CaricoThermo Fisher Scientific10482035 DMEM
con 1,0 g/L di Glucosio, senza L-GlutamminaLonza12-707F
DoxiciclinaSigma AldrichD9891
Dynabeads&commercio; M-280 Pecora Anti-Topo IgGInvitrogen11202D
Dynabeads&commercio; M-280 Ovino Anti-ConiglioIgG Invitrogen11204D
EDTASigma AldrichE6758
EGTASigma AldrichE3889
EtanoloMolare Sostanze chimiche02910-101-340
Siero fetale bovino (origine sudamericana),Gibcoapprovato
Soluzione di formaldeide al 37% priva di acidoSigma Aldrich1.03999
GlutaMAX&commercio; IntegratoreThermo Fisher Scientific35050038
GlicinaSigma Aldrich50046
IPure kit v2DiagenodeC03010015
Alcool isoamilicoSigma AldrichW205702
LiClSigma AldrichL9650
NaClSigma AldrichS5886
Na-DOCSigma AldrichD6750
NaHCO3Sigma AldrichS5761
Neocarzinostatina da Streptomyces carzinostaticusSigma AldrichN9162
NP-40Sigma AldrichI8896
PBS Polvere senza Ca2+, Mg2+SigmaAldrichL182-50-BC
FenoloSigma AldrichP4557
TUBISigma AldrichP1851
Polisorbato 20 (Tween 20)Molar Chemicals09400-203-190
KClSigma AldrichP5405
ProLong™ Mountant antisbiadimento d'oro con DAPIThermo Fisher ScientificP36935
Iniettore della proteasi Cocktail Set IRoche11873580001
proteinasi KSigma AldrichP2308
P-S2056 Anticorpo DNAPKcsAbcamab18192
RNasi A Roche10109169001
CH3COONaSigma AldrichS2889
SDSSigma AldrichL3771
Tris Acetato-EDTA tamponeSigma AldrichT6025
Tris-HClSigma Aldrich91228
TRITON X-100Molar Chemicals09370-006-340
Tripsina dal pancreas suinoSigma AldrichT4799
Tripsina-EDTA (0,5%), senza rosso fenoloGibco15400054
dall'UE ECS0180L

Riferimenti

  1. Borsos, B. N., Majoros, H., Pankotai, T. Ubiquitylation-Mediated Fine-Tuning of DNA Double-Strand Break Repair. Cancers (Basel). 12 (6), (2020).
  2. Borsos, B. N., Majoros, H., Pankotai, T. Emerging Roles of Post-Translational Modifications in Nucleotide Excision Repair.<....

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Ristampe e permessi

Tag

Riparazione del DNAImmunoprecipitazione della cromatinaImmunocolorazione a fluorescenzaRotture del doppio filamentoReclutamento proteicoModificazioni post-traduzionaliRisoluzione a singola cellulaWestern BlotMicroscopia a super risoluzione