Name: Microscopia a forza atomica Ricerche del riconoscimento delle lesioni del DNA nella riparazione di excisione dei nucleotidi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-05-24T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 59 s
Description: Scopri come la microscopia a forza atomica rivela le interazioni tra proteine di riparazione del DNA e siti di danno. Questo metodo permette di visualizzare direttamente i complessi proteici coinvolti nel riconoscimento delle lesioni nel sistema di riparazione per escissione dei nucleotidi.

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PUC19N, oligonucleotidi contenenti CPD e p44 sono stati gentilmente forniti da Samuel Wilson, Korbinian Heil e Thomas Carell, e rispettivamente da Gudrun Michels e Caroline Kisker. Questo lavoro è stato sostenuto da sovvenzioni della Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) FZ82 e TE-671/4 a IT.

<ol><li>Janicijevic, A., Ristic, D., Wyman, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+molecular+machines+of+DNA+repair%3A+scanning+force+microscopy+analysis+of+their+architecture%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Microsc%22%5BJournal%5D)">The molecular machines of DNA repair: scanning force microscopy analysis of their architecture.</a> J. Microsc. 212 (3), 264-272 (2003).</li>
<li>Wang, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DNA+bending+and+unbending+by+MutS+govern+mismatch+recognition+and+specificity%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+USA%22%5BJournal%5D)">DNA bending and unbending by MutS govern mismatch recognition and specificity.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 100 (25), 14822-14827 (2003).</li>
<li>Tessmer, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanism+of+MutS+searching+for+DNA+mismatches+and+signaling+repair%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biol.+Chem%22%5BJournal%5D)">Mechanism of MutS searching for DNA mismatches and signaling repair.</a> J. Biol. Chem. 283 (52), 36646-36654 (2008).</li>
<li>Wagner, K., Moolenaar, G., van Noort, J., Goosen, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-molecule+analysis+reveals+two+separate+DNA-binding+domains+in+the+Escherichia+coli+UvrA+dimer%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">Single-molecule analysis reveals two separate DNA-binding domains in the Escherichia coli UvrA dimer.</a> Nucleic Acids Res. 37 (6), 1962-1972 (2009).</li>
<li>Buechner, C. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Strand-specific+recognition+of+DNA+damages+by+XPD+provides+insights+into+nucleotide+excision+repair+substrate+versatility%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biol.+Chem%22%5BJournal%5D)">Strand-specific recognition of DNA damages by XPD provides insights into nucleotide excision repair substrate versatility.</a> J Biol. Chem. 289 (6), 3613-3624 (2014).</li>
<li>Van der Linden, E., Sanchez, H., Kinoshita, E., Kanaar, R., Wyman, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((RAD50+and+NBS1+form+a+stable+complex+functional+in+DNA+binding+and+tethering%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">RAD50 and NBS1 form a stable complex functional in DNA binding and tethering.</a> Nucleic Acids Res. 37 (5), 1580-1588 (2009).</li>
<li>Fuentes-Perez, M. E., Dillingham, M., Moreno-Herrero, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((AFM+volumetric+methods+for+the+characterization+of+proteins+and+nucleic+acids%5BTitle%5D)+AND+%22Methods%22%5BJournal%5D)">AFM volumetric methods for the characterization of proteins and nucleic acids.</a> Methods. 60, 113-121 (2013).</li>
<li>Shlyakhtenko, L. S., Lushnikov, A. Y., Miyagi, A., Lyubchenko, Y. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Specificity+of+binding+of+single-stranded+DNA-binding+protein+to+its+target%5BTitle%5D)+AND+%22Biochemistry%22%5BJournal%5D)">Specificity of binding of single-stranded DNA-binding protein to its target.</a> Biochemistry. 51, 1500-1509 (2012).</li>
<li>Wirth, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conservation+and+Divergence+in+Nucleotide+Excision+Repair+Lesion+Recognition%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biol.+Chem%22%5BJournal%5D)">Conservation and Divergence in Nucleotide Excision Repair Lesion Recognition.</a> J. Biol. Chem. 291 (36), 18932-18946 (2016).</li>
<li>Kuper, J., Kisker, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Damage+recognition+in+nucleotide+excision+DNA+repair%5BTitle%5D)+AND+%22Curr.+Opin.+Struct.+Biol%22%5BJournal%5D)">Damage recognition in nucleotide excision DNA repair.</a> Curr. Opin. Struct. Biol. 22, 88-93 (2012).</li>
<li>Buechner, C. N., Tessmer, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DNA+substrate+preparation+for+atomic+force+microscopy+studies+of+protein-DNA+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mol.+Recognit%22%5BJournal%5D)">DNA substrate preparation for atomic force microscopy studies of protein-DNA interactions.</a> J. Mol. Recognit. 26 (12), 605-617 (2013).</li>
<li>Sun, Z., Tan, H. Y., Bianco, P. R., Lyubchenko, Y. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Remodeling+of+RecG+Helicase+at+the+DNA+Replication+Fork+by+SSB+Protein%5BTitle%5D)+AND+%22Sci.+Rep%22%5BJournal%5D)">Remodeling of RecG Helicase at the DNA Replication Fork by SSB Protein.</a> Sci. Rep. 5, 9625(2015).</li>
<li>Billingsley, D. J., Bonass, W. A., Crampton, N., Kirkham, J., Thomson, N. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-molecule+studies+of+DNA+transcription+using+atomic+force+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Biol%22%5BJournal%5D)">Single-molecule studies of DNA transcription using atomic force microscopy.</a> Phys. Biol. 9 (2), 021001(2012).</li>
<li>Maurer, S., Fritz, J., Muskhelishvili, G., Travers, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((RNA+polymerase+and+an+activator+form+discrete+subcomplexes+in+a+transcription+initiation+complex%5BTitle%5D)+AND+%22EMBO+J%22%5BJournal%5D)">RNA polymerase and an activator form discrete subcomplexes in a transcription initiation complex.</a> EMBO J. 25 (16), 3784-3790 (2006).</li>
<li>Sambrook, J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSambrook%2C+J+%22Molecular+Cloning%3A+A+Laboratory+Manual%22">Molecular Cloning: A Laboratory Manual</a>. 1, 4th ed, Cold Spring Harbor Laboratory Press. Cold Spring Harbor, NY. (2012).</li>
<li>Theis, K., Chen, P. J., Skorvaga, M., Van Houten, B., Kisker, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Crystal+structure+of+UvrB%2C+a+DNA+helicase+adapted+for+nucleotide+excision+repair%5BTitle%5D)+AND+%22EMBO+J%22%5BJournal%5D)">Crystal structure of UvrB, a DNA helicase adapted for nucleotide excision repair.</a> EMBO J. 18 (24), 6899-6907 (1999).</li>
<li>Kuper, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+TFIIH%2C+XPD+helicase+is+exclusively+devoted+to+DNA+repair%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Biol%22%5BJournal%5D)">In TFIIH, XPD helicase is exclusively devoted to DNA repair.</a> PLoS Biol. 12 (9), e1001954(2014).</li>
<li>Shlyakhtenko, L. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Silatrane-based+surface+chemistry+for+immobilization+of+DNA%2C+protein-DNA+complexes+and+other+biological+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Ultramicroscopy%22%5BJournal%5D)">Silatrane-based surface chemistry for immobilization of DNA, protein-DNA complexes and other biological materials.</a> Ultramicroscopy. 97, 279-287 (2003).</li>
<li>Roth, H. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((XPB+helicase+regulates+DNA+incision+by+the+Thermoplasma+acidophilum+endonuclease+Bax1%5BTitle%5D)+AND+%22DNA+Repair%22%5BJournal%5D)">XPB helicase regulates DNA incision by the Thermoplasma acidophilum endonuclease Bax1.</a> DNA Repair. 11 (3), 286-293 (2012).</li>
<li>Ratcliff, G. C., Erie, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Novel+Single-Molecule+Study+to+Determine+Protein-Protein+Association+Constants%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">A Novel Single-Molecule Study to Determine Protein-Protein Association Constants.</a> J. Am. Chem. Soc. 123 (24), 5632-5635 (2001).</li>
<li>Yang, Y., Sass, L. E., Du, C., Hsieh, P., Erie, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determination+of+protein-DNA+binding+constants+and+specificities+from+statistical+analyses+of+single+molecules%3A+MutS-DNA+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">Determination of protein-DNA binding constants and specificities from statistical analyses of single molecules: MutS-DNA interactions.</a> Nucleic Acids Res. 33 (13), 4322-4334 (2005).</li>
<li>Caron, P. R., Grossman, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Involvement+of+a+cryptic+ATPase+activity+of+UvrB+and+its+proteolysis+product%2C+UvrB%2A+in+DNA+repair%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">Involvement of a cryptic ATPase activity of UvrB and its proteolysis product, UvrB* in DNA repair.</a> Nucleic Acids Res. 16 (22), 10891-10902 (1988).</li>
<li>Wang, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((UvrB+domain+4%2C+an+autoinhibitory+gate+for+regulation+of+DNA+binding+and+ATPase+activity%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biol.+Chem%22%5BJournal%5D)">UvrB domain 4, an autoinhibitory gate for regulation of DNA binding and ATPase activity.</a> J. Biol. Chem. 281 (22), 15227-15237 (2006).</li>
<li>Chammas, O., Billingsley, D. J., Bonass, W. A., Thomson, N. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-stranded+DNA+loops+as+fiducial+markers+for+exploring+DNA-protein+interactions+in+single+molecule+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Methods%22%5BJournal%5D)">Single-stranded DNA loops as fiducial markers for exploring DNA-protein interactions in single molecule imaging.</a> Methods. 60 (2), 122-130 (2013).</li>
<li>Truglio, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structural+basis+for+DNA+recognition+and+processing+by+UvrB%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Struct.+Mol.+Biol%22%5BJournal%5D)">Structural basis for DNA recognition and processing by UvrB.</a> Nat. Struct. Mol. Biol. 13 (4), 360-364 (2006).</li>
<li>Kuper, J., Wolski, S. C., Michels, G., Kisker, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+and+structural+studies+of+the+nucleotide+excision+repair+helicase+XPD+suggest+a+polarity+for+DNA+translocation%5BTitle%5D)+AND+%22EMBO+J%22%5BJournal%5D)">Functional and structural studies of the nucleotide excision repair helicase XPD suggest a polarity for DNA translocation.</a> EMBO J. 31 (2), 494-502 (2012).</li>
<li>Verhoeven, E. E., Wyman, C., Moolenaar, G. F., Goosen, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+presence+of+two+UvrB+subunits+in+the+UvrAB+complex+ensures+damage+detection+in+both+DNA+strands%5BTitle%5D)+AND+%22EMBO+J%22%5BJournal%5D)">The presence of two UvrB subunits in the UvrAB complex ensures damage detection in both DNA strands.</a> EMBO J. 21 (15), 4196-4205 (2002).</li>
<li>Verhoeven, E. E., Wyman, C., Moolenaar, G. F., Hoeijmakers, J. H., Goosen, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Architecture+of+nucleotide+excision+repair+complexes%3A+DNA+is+wrapped+by+UvrB+before+and+after+damage+recognition%5BTitle%5D)+AND+%22EMBO+J%22%5BJournal%5D)">Architecture of nucleotide excision repair complexes: DNA is wrapped by UvrB before and after damage recognition.</a> EMBO J. 20 (3), 601-611 (2001).</li>
<li>Moolenaar, G. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Role+of+ATP+Binding+and+Hydrolysis+by+UvrB+during+Nucleotide+Excision+Repair%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biol.+Chem%22%5BJournal%5D)">The Role of ATP Binding and Hydrolysis by UvrB during Nucleotide Excision Repair.</a> J. Biol. Chem. 275, 8044-8050 (2000).</li>
</ol>

Gli autori non hanno niente da rivelare.

Analisi statistiche AFM di posizioni di legame di proteine ​​su lunghi frammenti di DNA che contengono siti target specifici possono rivelare dettagli interessanti sulle strategie particolari impiegate dalla proteina per riconoscere questi siti 2 , 3 , 4 , 5 , 6 . Per interpretare le distribuzioni di posizione risultanti, le posizioni degli obiettivi nel DNA ...

La microscopia a forza atomica (AFM) è una tecnica potente per l&#39;analisi delle interazioni proteine-DNA 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 . Richiede solo basse quantità di materiale di campionamento per visualizzare direttamente campioni eterogenei con una risoluzione a livello di singola molecola. L&#39;eterogeneità può derivare da diversi stati conformazionali o oligomerici di una proteina. In particolare, nel contesto di campioni di proteine-DNA, i complessi proteici possono mostrare diverse stoichiometrie e / o conformazioni indotte dal legame del DNA in generale o che si legano ad un sito target specifico all&#39;interno del DNA. I campioni eterogenei possono anche contenere due (o più) diversi tipi di proteine ​​e diversi complessi proteiciForme ( ad esempio , costituite da un solo tipo di proteine ​​contro complessi eteromerici) possono interagire in modo diverso con il DNA. Gli studi qui discussi sfruttano l&#39;imaging AFM in aria su campioni statici e secchi di proteine ​​di riparazione del DNA legate a lunghi frammenti di DNA (~ 900 base paia, bp) che contengono una lesione che rappresenta un obiettivo di queste proteine. L&#39;elevata risoluzione molecolare di AFM consente di distinguere tra diversi tipi di complessi proteici e di determinare le posizioni di legame delle proteine ​​sui frammenti del DNA. Importante, le lesioni vengono introdotte nei substrati del DNA a posizioni ben definite. Poiché la posizione del sito di lesione nel DNA è nota, le distribuzioni di proteine ​​legate al DNA forniscono una visione delle proprietà di riconoscimento delle diverse lesioni (differenti) dei complessi proteici (diversi), ad esempio , quanto bene riconoscono un particolare tipo di lesione A DNA non danneggiato) 2 , 3 , <supClass = &quot;xref&quot;&gt; 4 , 5 , 6 . Le loro posizioni sul DNA permettono anche la distinzione tra i complessi proteici legati specificamente alle lesioni e ai complessi legati in modo non specifico altrove sul DNA. La caratterizzazione separata di questi diversi tipi complessi (complessi legati specificamente al complesso lesionario o non specifico) possono rivelare potenziali variazioni conformazionali nei complessi indotti dall&#39;identificazione del sito di destinazione. Le proteine ​​di riparazione del DNA concentrate qui sono le elicasi che sono responsabili del riconoscimento delle lesioni nel percorso di riparazione delle escisioni del nucleotide (NER). Nei batteri, il NER è ottenuto dalle proteine ​​UvrA, UvrB e UvrC. UvrA è responsabile della rilevazione iniziale delle lesioni in un complesso di scansione DNA di UvaA 2 / UvrB 2 . Alla verifica della lesione da UvrB questo complesso si converte in UvrB monomerico legato al sito della lesione e questo complesso specifico può quindi reclutare la pRocaryotic NER endonucleasi UvrC. UvrC eccisce un breve tratto (12-13 nt) di DNA a singolo filamento (ssDNA) contenente la lesione. Il tratto mancante viene poi riempito dalla DNA polimerasi. Infine, la ligasi DNA sigilla il tratto appena sintetizzato con il DNA originale 9 , 10 . Negli eucarioti, la maggior parte delle proteine ​​della cascata NER fa parte del complesso multimerico di trascrizione II H (TFIIH). Dopo la rilevazione iniziale della lesione attraverso il complesso trimerico CEN2-XPC-HR23B, TFIIH viene reclutato nel sito di destinazione del DNA. Quando XPD all&#39;interno del complesso verifica la presenza di una lesione target NER, le endonucleasi eerichee NER XPG e XPF vengono reclutate per accusare un breve tratto (24-32 nt) di ssDNA contenente la lesione 9 , 10 . Qui, in particolare, sono state studiate le elicasi UvrB e XPD da NER prokaryotico e eucariotico. Queste elicasi richiedono una regione non distinta nellaDNA (una bolla del DNA) per filettare su uno dei due singoli filamenti del DNA e successivamente traslocare lungo questa fili alimentata da idrolisi ATP. Oltre alle lesioni del DNA, una bolla del DNA è stata quindi introdotta nei substrati che funge da luogo di caricamento per le proteine. La procedura per la preparazione di substrati specifici del DNA della lesione è stata descritta in precedenza 11 . Richiede un costrutto circolare del DNA (plasmide) con due siti di restrizione strettamente distanziati per un nickase. Nel contesto di questo studio è stato utilizzato il plasmide pUC19N (2729 bp) (creato dal laboratorio di S. Wilson, NIEHS). Questo plasmide contiene tre siti di restrizione strettamente distanziati per la nickel Nt.BstNBI che costituiscono un tratto di 48 nucleotidi (nt). Dopo l&#39;incubazione con il nickase, il tratto di ssDNA tra questi siti può essere rimosso e sostituito da un oligonucleotide contenente qualsiasi caratteristica di destinazione. Dopo ogni passaggio, la digestione enzimatica completa viene testata mediante gel agarosioelettroforesi. Il DNA circolare nichelato può essere distinto a causa della sua minore mobilità elettroforetica rispetto al plasmide originale supercoiled. Lo scorrimento del DNA e la sostituzione del tratto rimosso con l&#39;oligonucleotide specifico del substrato possono essere valutati tramite la digestione con un enzima di restrizione che incide il substrato esclusivamente all&#39;interno della regione tra i nicchie. La linearizzazione del plasmide circolare da parte dell&#39;enzima verrà quindi soppressa per il DNA scompattato e ripristinato dopo l&#39;inserimento del oligonucleotide specifico. Infine, due siti di restrizione endonucleasi (idealmente taglienti singoli) consentono la generazione di un substrato lineare del DNA, con lunghezza come desiderato e con il sito target specifico in una posizione definita, nonché una bolla del DNA a distanza dalla lesione in 5 &#39;O 3&#39; direzione. Il riconoscimento delle lesioni da parte delle elicasi NER può essere studiato tramite l&#39; imaging AFM. La traslocazione del DNA degli alligati a tIl sito della lesione è visibile come un picco nella distribuzione della posizione proteica sul DNA e indica il riconoscimento della lesione. Poiché la traslocazione del DNA di queste elicasi è inoltre direzionale, con polarità 5&#39;-3 &#39;, la dipendenza del riconoscimento della lesione sulla posizione del sito di carico (bolla del DNA a monte oa valle della lesione) indica anche se la lesione è preferenzialmente riconosciuta Sullo strato ssDNA traslocato o al contrario, non traslocato , 5 , 9 . Nelle sezioni seguenti vengono introdotti i metodi utilizzati e saranno discussi brevemente i principali risultati di questi esperimenti. Importante, analogo al lavoro esemplare sulla riparazione del DNA mostrato qui, l&#39;imaging AFM può essere applicato allo studio di diversi sistemi interattivi del DNA, come la replicazione del DNA o la trascrizione 8 , 12 , 13 , 14 </sup&gt;.

<table><tbody><tr><td>Sonda a forza molecolare (MFP) 3D</td><td>Asylum Research</td><td>N/A microscopio</td> a <td>forza atomica (AFM)</td></tr><tr><td>Precision 390</td><td>DELL</td><td>N/A</td><td>computer</td></tr><tr><td>ThermoMixer e blocco da 1,5 mL</td><td>Eppendorf</td><td>5382000015</td><td>blocco termico per la preparazione del DNA</td></tr><tr><td>Rotilabo Block-Heater H 250 e blocchi per provette da 0,5 mL</td><td>Carl Roth GmbH</td><td>Y264.1 & Y267.1</td><td>blocco termico per incubazioni di proteine-DNA</td></tr><tr><td>Mini-Sub Cell GT</td><td>Bio-Rad Laboratories GmbH</td><td>1704467</td><td>camera per elettroforesi con colata di gel e alimentatore</td></tr><tr><td>Power Pac Basic</td><td>Bio-Rad Laboratories GmbH</td><td>1645050</td><td>alimentatore per elettroforesi</td></tr><tr><td>Centifuge 5415 D con rotore</td><td>Eppendorf</td><td>2262120-3</td><td>centrifuga da tavolo</td></tr><tr><td>Ultra-Lum elettronico UV transillumonator MEB-15</td><td>Ultralum</td><td>900-1322-02</td><td>Tavolo di irradiazione UV</td></tr><tr><td>NanoDrop ND-1000</td><td>VWR International / PEQLAB Biotechnologie GmbH</td><td>N/A</td><td>Spettrofotometro UV</td></tr><tr><td>TKAX-CAD con 0,2 &; m capsula filtrante</td><td>Unity Lab Services</td><td>N/A unità</td> di <td>deionizzazione e filtraggio dell'acqua</td></tr><tr><td>Name</td><td>Company</td><td>Numero di catalogo</td><td>Comments</td></tr><tr><td>Software</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>MFP su Igor Pro</td><td>Asylum Research</td><td>N/A</td><td>AFM software</td></tr><tr><td>ImageJ (open source Java elaborazione di immagini)</td><td>NIH Image</td><td>N/A</td><td>Software di analisi delle immagini</td></tr><tr><td>Excel (Microsoft Office)</td><td>Microsoft Corporation</td><td>N/A</td><td>software di analisi dei dati</td></tr><tr><td>Origin9 / Origin2016</td><td>OriginLab Corporation</td><td>N/A Software</td><td>di analisi statistica dei dati e grafici</td></tr><tr><td>Name</td><td>Azienda</ forte></td><td><forte>Numero di catalogo</forte></td><td><forte>Commenti</forte></td></tr><tr><td><forte>Materiale</forte></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>OMCL-AC240TS</td><td>Olympus</td><td>OMCL-AC240TS</td><td>AFM a sbalzo</td></tr><tr><td>grado V-5 muscovite</td><td>SPI Forniture</td><td>1805</td><td>fogli di mica</td></tr><tr><td>Amicon Ultra 0,5 mL 50k</td><td>Ultracell Millipore Ireland Ltd.</td><td>UFC505096</td><td>filtri per centrifughe</td></tr><tr><td>NucleoSpin Extract II&nbsp;</td><td>&nbsp; Macherey-Nagel GmbH</td><td>740 609.250</td><td>Kit di estrazione su gel di agarosio</td></tr><tr><td>Carta di cellulosa Rotilabo tipo 111A</td><td>Carl Roth GmbH</td><td>AP59.1</td><td>Carta assorbente per deposizione AFM</td></tr><tr><td>Anatop 25 (0,02 &mu; m)</td><td>Whatman GmbH</td><td>6809-2102</td><td>filtro per siringa</td></tr><tr><td>SSpI, BspQI</td><td>New England Biolabs (NEB)</td><td>R0132, R0712</td><td>enzimi di restrizione per la preparazione del substrato del DNA</td></tr><tr><td>XhoI, BglII</td><td></td><td>R0146, R0144</td><td>enzimi di restrizione per la preparazione del DNA controlli</td></tr><tr><td>intaccamento enzima di restrizione Nt.BstNBI</td><td>New England Biolabs (NEB)</td><td>R0607</td><td>nickase</td></tr><tr><td>T4 DNA ligasi</td><td>New England Biolabs (NEB)</td><td>M0202S</td><td>Ligase</td></tr><tr><td>Tris, HEPES</td><td>Carl Roth GmbH</td><td>4855, 9105</td><td>sostanze chimiche tampone</td></tr><tr><td>NaCl, MgCl2, KCl, MgAcetate</td><td>Carl Roth GmbH</td><td>3957, HN03, HN02, P026</td><td>sostanze chimiche saline</td></tr><tr><td>NaAc</td><td>Sigma-Aldrich Chemie GmbH</td><td>32318</td><td>sostanze chimiche saline</td></tr><tr><td>DTT, TCEP, EDTA</td><td></td><td>6908, HN95, 8040</td><td>sostanze chimiche/ reagenti</td></tr><tr><td>agarosio, acido acetico, HCl</td><td>Carl Roth GmbH</td><td>2267, 3738, K025</td><td>reagenti</td></tr><tr><td>ATP</td><td>Carl Roth GmbH</td><td>K054</td><td>nucleotidi</td></tr><tr><td>oligonucleotide #1 nella Tabella 1</td><td>Biomeri</td> DNA complementari <td>personalizzati</td><td>oligonucleotidi oligonucleotidi</td></tr><tr><td>#2, #3 e #6 nella Tabella 1</td><td>Integrated DNA Technologies (IDT)</td><td></td><td>fluoresceina personalizzata contenente oligonucleotidi</td></tr><tr><td>oligonucleotidi #4&nbsp; e #5 nella Tabella 1</td><td>privato (disponibile ad esempio da TriLink o GlenResearch)</td><td></td><td>CPD contenente oligonucleotidi</td></tr><tr><td>Provetta di reazione SafeSeal 0,5 mL e 1,5 mL</td><td>Provette di incubazione</td><td>Sarstedt</td><td>72.704 e 72.706</td></tr><tr><td>GeneRuler 1 kb</td><td>Thermo Scientific</td><td>SM0311</td><td>Scala del DNA</td></tr><tr><td>6x colorante concentrato di caricamento del gel viola</td><td>Nuovo Inghilterra Biolabs (NEB)</td><td>51406</td><td>colorante di caricamento del DNA</td></tr><tr><td>Midori Green&nbsp;</td><td>Nippon Genetics Europe GmbH</td><td>999MG28055</td><td>Colorazione del DNA</td></tr></tbody></table>

microscopia a forza atomica ricerche del riconoscimento delle lesioni del dna nella riparazione di excisione dei nucleotidi

Atomic Force Microscopy Investigations of DNA Lesion Recognition in Nucleotide Excision Repair

L'imaging AFM è una tecnica potente per lo studio delle interazioni proteina-DNA. Questo metodo a singola molecola consente la risoluzione simultanea di diverse molecole e assemblaggi molecolari in un campione eterogeneo. Nel particolare contesto dei sistemi proteici che interagiscono con il DNA, si possono quindi distinguere diverse forme di complessi proteici e le loro corrispondenti posizioni di legame su siti bersaglio contenenti frammenti di DNA. Qui viene presentata un'applicazione dell'AFM allo studio del riconoscimento delle lesioni del DNA nei sistemi di riparazione del DNA (NER) di escissione nucleotidica procariotica ed eucariotica. Vengono descritte le procedure di preparazione dei campioni di DNA e proteine e vengono forniti dettagli sperimentali e analitici degli esperimenti. I dati consentono di trarre importanti conclusioni sulle strategie con cui la verifica del sito bersaglio può essere raggiunta dalle proteine NER. È interessante notare che indicano diversi approcci di riconoscimento e identificazione delle lesioni per il sistema NER eucariotico, a seconda del tipo di lesione. Inoltre, le distinte proprietà strutturali delle due diverse elicasi coinvolte nel NER procariotico ed eucariotico determinano e spiegano le diverse strategie osservate per questi due sistemi. È importante sottolineare che questi approcci sperimentali e analitici possono essere applicati non solo allo studio della riparazione del DNA, ma anche in modo molto simile ad altri sistemi proteici che interagiscono con il DNA, come quelli coinvolti nei processi di replicazione o trascrizione.

Distinguere tra diversi tipi complessi basati su volumi complessi di proteine L&#39;attività elicolare dell&#39;elicasica NER prokaryotica UvrB è stimolata dal legame del DNA 22 , 23 . UvrB richiede una regione non distinta nel DNA (una bolla del DNA) per caricare correttamente su uno dei due singoli fili di ssDNA. In vivo , questa struttura del DNA è fornita dal...

Qui, lo studio di diversi approcci di riconoscimento delle lesioni del DNA tramite l'imaging AFM a singola molecola è dimostrato con il sistema di riparazione per escissione nucleotidica come esempio. Vengono descritte le procedure di preparazione dei campioni di DNA e proteine e i dettagli sperimentali e analitici per gli esperimenti AFM.

Microscopia a forza atomica Ricerche del riconoscimento delle lesioni del DNA nella riparazione di excisione dei nucleotidi

AFM imaging is a powerful technique for the study of protein-DNA interactions. This single molecule method allows the simultaneous resolution of different ...

L'obiettivo generale di questo esperimento di microscopia a forza atomica è quello di risolvere le interazioni delle proteine di riparazione del DNA con i siti di danno nel DNA e di distinguere tra diverse interazioni del DNA da parte di vari complessi proteici. Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo della riparazione del DNA, come ad esempio il modo in cui un particolare sistema di riparazione del DNA raggiunge il riconoscimento delle sue lesioni bersaglio nel DNA. Il vantaggio principale di questa tecnica è che possiamo vedere e analizzare direttamente i diversi tipi di complessi coinvolti nel processo di riconoscimento delle lesioni al DNA.A dimostrare la procedura sarà Nicolas Wirth, che ha utilizzato questo approccio durante la sua ricerca di laurea. Per iniziare, preparare un substrato di DNA adatto generando un gap di DNA a filamento singolo in un plasmide. Riempi lo spazio vuoto con oligonucleotidi di DNA modificati a filamento singolo e, infine, linearizza il DNA plasmatico utilizzando enzimi di restrizione appropriati.Per questi esperimenti, i substrati di DNA a doppio filamento sono lunghi circa 1.000 paia di basi e contengono una lesione del D

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Research

Ricerca

JoVE Journal

Genetics

Genetica

Noi descriviamo un metodo per la determinazione quantitativa, misurazione in tempo reale di DNA glicosilasi e attività di endonucleasi di AP in lisati cellulari nucleari. Il test produce tassi di attività DNA Repair suscettibili di analisi cinetica ed è adattabile per la quantificazione delle attività di riparazione del DNA nei tessuti e lisati tumorali o con le proteine ​​purificate.

Quantitativa, in tempo reale Analisi dell&#39;attività riparazione per escissione Base in lisati cellulari Utilizzando Molecular Beacons Lesione specifici

L'imaging spettroscopico elettronico può visualizzare e distinguere l'acido nucleico dalle proteine con una risoluzione nanometrica. Può essere combinato con il sistema miniSOG, che è in grado di marcare in modo specifico le proteine marcate in campioni di microscopia elettronica a trasmissione. Illustriamo l'uso di queste tecnologie utilizzando come esempio i fuochi di riparazione della rottura a doppio filamento.

Visualizzazione di miniSOG Tagged proteine ​​di riparazione del DNA, in combinazione con Electron spettroscopica Imaging (ESI)

Microirradiation laser è uno strumento utile per gli studi della riparazione del DNA in cellule viventi. È indicato un approccio metodologico per l'utilizzo del laser UVA per indurre varie lesioni del DNA. Abbiamo ottimizzato un metodo per microirradiation locale che mantiene il normale ciclo cellulare; quindi, cellule irradiate procedono attraverso mitosi.

Avanzate tecniche di microscopia confocale per studiare le interazioni proteina-proteina e cinetica alle lesioni del DNA

Fluorescenza confocale microscopia e laser micro-irradiazione offrire strumenti per indurre il danno del DNA e monitoraggio della risposta delle proteine di riparazione del DNA in determinate aree sub-nucleare. Questa tecnica ha avanzato significativamente la nostra conoscenza di rilevamento dei danni, di segnalazione e di reclutamento. Questo manoscritto viene illustrato queste tecnologie per esaminare riparazione singola e doppia uscita.

Applicazione di Micro-irradiazione del Laser per l'esame di Single e Double Strand Break Repair in cellule di mammifero

Studiare la cinetica di riparazione danni del DNA richiede un sistema di indurre lesioni alle regioni definite sub-nucleare. Descriviamo un metodo per creare interruzioni di double-stranded localizzate utilizzando un microscopio confocale a scansione laser, dotato di un laser di 405 nm e forniscono procedure automatizzate per quantificare la dinamica di fattori di riparazione a queste lesioni.

Indagine di assunzione di proteine per lesioni del DNA utilizzando 405 Nm Laser Micro-irradiazione

Riparazione di rotture a doppio filamento del DNA è un processo dinamico, che richiede non solo la formazione di complessi di riparazione presso le pause, ma anche la loro risoluzione dopo che la lesione è indirizzata. Qui, usiamo il microscopia di immunofluorescenza per interruzioni di double-stranded transitorie e di lunga durata come strumento per sezionare questo meccanismo di mantenimento del genoma.

Che caratterizzano i processi di riparazione del DNA alle rotture del DNA transitori e duraturo doppio filo da microscopia di immunofluorescenza

Un metodo non-radio-isotopica non etichettata per correzione di bozze della polimerasi del DNA e un saggio di riparazione del DNA è stato sviluppato utilizzando la spettrometria di massa MALDI-TOF ad alta risoluzione e una strategia di estensione di singolo nucleotide. Il test ha dimostrato di essere molto specifico, semplice, rapida e facile da eseguire per la correzione di bozze e riparare le patch inferiore 9-nucleotidi.

Correzione di bozze e saggio di riparazione del DNA usando l'analisi di spettrometria di massa di singolo Nucleotide estensione e MALDI-TOF

Questo protocollo descrive un metodo non invasivo per identificare in modo efficiente le cellule in fase S per studi di microscopia a valle, come la misurazione del reclutamento di proteine di riparazione del DNA mediante microirraggiamento laser.

Microirraggiamento laser per studiare il reclutamento del DNA durante la fase S

Questo lavoro presenta un metodo semplice e visivo per rilevare polimorfismi multi-nucleotide su una piattaforma di manipolazione gocciolina pneumatica. Con il metodo proposto, l'intero esperimento, compresi manipolazione gocciolina e la rilevazione dei polimorfismi multi-nucleotidi, può essere eseguita vicino a 23 ° C senza l'ausilio di strumenti avanzati.

Il colorimetrico rilevamento visivo del Multi-nucleotide polimorfismi su una piattaforma di manipolazione pneumatica Droplet

L'oogenesi della Drosophila continua ad essere eccezionalmente utile nello studio della proliferazione e dell'ereditarietà mitocondriale. Questo manoscritto descrive un protocollo dettagliato utilizzato per marcare il DNA mitocondriale replicante (mtDNA) nelle ovaie adulte di Drosophila con 5-etinil-2'-deossiuridina (EdU), che facilita la scoperta di meccanismi associati all'eredità mitocondriale che erano precedentemente discutibili.

In Situ etichettatura di DNA mitocondriale di replica in Drosophila adulti ovaie di Edu colorazione

Scopri come la microscopia a forza atomica rivela le interazioni tra proteine di riparazione del DNA e siti di danno. Questo metodo permette di visualizzare direttamente i complessi proteici coinvolti nel riconoscimento delle lesioni nel sistema di riparazione per escissione dei nucleotidi.

Microscopia a forza atomica Ricerche del riconoscimento delle lesioni del DNA nella riparazione di excisione dei nucleotidi

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