알칼리 혜성 분석은 진핵 세포에서 DNA 가닥 절단을 측정합니다. Endonuclease III 또는 human 8-oxoguanine-DNA-N-glycosylase digestion step을 추가함으로써 이 분석은 산화적 DNA 손상을 효율적으로 검출할 수 있습니다. 우리는 쥐 간에서 DNA 손상을 검출하기 위하여 이 분석을 사용하는 방법을 기술한다.
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방법 논문
알칼리 혜성 분석은 진핵 세포에서 DNA 가닥 절단을 측정합니다. Endonuclease III 또는 human 8-oxoguanine-DNA-N-glycosylase digestion step을 추가함으로써 이 분석은 산화적 DNA 손상을 효율적으로 검출할 수 있습니다. 우리는 쥐 간에서 DNA 손상을 검출하기 위하여 이 분석을 사용하는 방법을 기술한다.
복구되지 않은 DNA 손상은 유전적 불안정으로 이어질 수 있으며, 이는 차례로 암 발병을 촉진할 수 있습니다. 따라서 잠재적인 DNA 손상 인자를 식별하는 것은 공중 보건을 보호하는 데 중요합니다. 가닥이 끊어질 때 DNA 손상을 감지하는 in vivo 알칼리 혜성 분석법은 생체 내 흡수, 조직 분포, 화학 물질의 대사 및 배설(ADME) 및 DNA 복구 과정을 반영하기 때문에 생체 이물의 유전독성 위험을 평가하는 데 특히 적합합니다. 다른 in vivo DNA 손상 분석과 비교했을 때, 이 분석은 빠르고, 민감하며, 시각적이고, 저렴하며, 특정 복구 효소를 사용하여 산화적 DNA 손상을 가닥 절단으로 변환함으로써, 효율적이고 상대적으로 아티팩트가 없는 방식으로 산화적 DNA 손상을 측정할 수 있습니다. 혜성 분석을 통한 DNA 손상 측정은 급성 및 아만성 독성학 연구 설계를 모두 사용하여 수행할 수 있으며, 혜성 분석을 다른 독성 평가와 통합함으로써 이 분석은 동물 자원을 최대한 활용하여 동물 복지 요구 사항을 해결합니다. 이 분석법의 또 다른 주요 장점은 소량의 세포만 필요하고 증식하는 세포 집단에서 세포를 유도할 필요가 없다는 것입니다. 이 분석은 또한 임상적 또는 직업적으로 노출된 개인으로부터 얻은 다양한 인간 샘플로 수행할 수 있습니다.
알칼리 혜성 분석은 단일 세포 수준에서 DNA 가닥 나누기를 측정한다. 단일 세포 현탁액은 현미경 슬라이드에 아가에 매립하고 세포의 DNA를 포함하는 수퍼 코일 루프 nucleoids을 형성 용해. 양극으로 마이그레이션하는 DNA의 해제 가닥으로 가닥 나누기를 포함하는 DNA 루프에서 수퍼 코일의 손실 산도> (13) 결과에서 전기 영동, 형광 현미경으로 관찰 할 수 혜성 같은 구조를 생성. 단편화 된 DNA는 DNA 파괴 하나를 정량화하는데 사용될 수있는 단편의 크기 및 총 강도 (머리와 꼬리)에 비해 혜성 꼬리의 상대적 형광에 기초하여 "꼬리"에 혜성의 "헤드"에서 마이그레이션 2. 분석은 단순 구분, 다양한, 빠른, 1 상대적으로 저렴하다. DNA를 손상 에이전트에 의한 단편화 된 DNA의 검출은 세포의 DNA 손상을 정량화하기위한 분석을 사용 또는에서 핵을 격리 INDIVI잠재적 유전 독성 물질 (들)로 처리 동물의 이중 조직. 장점으로 인해 생체 내 혜성의 분석은 현재의 가늠자 조정에 국제 회의 (ICH) (3)과 유럽 식품 안전청에서 제품의 안전성 평가를 수행하기위한 (생체 내 소핵 분석과 쌍) 두 번째 생체 내 유전 독성 분석 (EFSA로 추천 ) 4 규제 지침. 우리가 실험실에서, 우리는 음식 재료, 의약품, 나노 물질 5-10에 의한 생체 내 DNA 손상을 평가하기위한 분석을 사용했다. 쥐 간 이러한 프로토콜의 예로서 사용되지만, 혜성 분석은 실험 동물의 다른 조직 / 기관만큼 조직으로부터 단리 할 수있다 그대로 단셀로 수행 될 수있다.
DNA 손상의 특정 타입은 염기성 알칼리 혜성 시험을 수정하지 않고 DNA 가닥 나누기로 검출하기 어렵다. 산화성 DNA 손상의 경우에, 스트랜드 Breaks은 같은 8 oxoguanine (8 oxoGua) 및 메틸 fapy - 구아닌 (11)에서 휴식을 만들어 인간의 8-oxoguanine-DNA-N-글리코 1 (hOGG1, 같은 수리 효소로 소화에 의해 DNA의 산화 적 병변에서 만들 수 있습니다. 또한, 효소 III (엔도 III)의 산화 피리 미딘 1 주로 휴식을 생성한다. 따라서, 효소 분해 단계의 추가가 분석을 생체 (12)의 산화 적 DNA 손상을 측정하기위한 구체적이고 민감한 방법을한다. 이러한 분석을 활용, 우리는 증명하고있다 쥐와 생쥐 6-8의 간에서 쥐 (10)의 중심부에 독성 물질에 의한 산화 적 DNA 손상.
시험관 내에서 민감한에 의해 식별 genotoxins에 대한 생체 분석에서 후속는 3,13 테스트로 1), 2) 여러 조직에서 생체 이물에 의한 DNA 손상의 메커니즘을 평가하기 : 알칼리 혜성 분석은 유전 독성과 인간 생체 모니터링에 많은 응용 프로그램이 있습니다 14 3)하면 조사발암 물질, 4), 5) 사람의 질병 직업적 노출 (16)을 조사하고 DNA 손상을 복구 (15)을 평가하기 위해 유전자 독성 또는 동작의 비 유전 독성 모드 (MOA) (7)를 사용하여 동작 6)에 대한 잠재적 인 높은 처리량 스크리닝 검사로서 기관 고유의 유전 독성 17.
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윤리 문 : 동물과 관련된 절차 독성 연구를위한 미국 FDA / 국립 센터의 기관 동물 관리 및 사용위원회 (IACUC)에 의해 승인되었습니다.
참고 : 여기에 설명 된 연구 설계가 생체 내 설치류 알칼리 혜성 분석 (18)의 타당성에 대한 대체 방법의 유효성 검사를위한 일본 센터 (JaCVAM)에 의해 개발 된 프로토콜을 기반으로하고, 또한 OECD 가이드 라인의 권장 사항에 따라 수정 된 TG489 19 .
1. 준비
쥐의 간에서 단일 세포 현탁액 2. 준비
혜성 슬라이드 3. 준비
혜성 슬라이드 4. 효소 처리
5. 풀기 및 전기 영동
6. DNA 염색, 혜성 시각화 및 분석
7. 조직 병리학 분석
8. 데이터 분석
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생체 내 알칼리성 혜성 분석은 사이 프로 테론 아세테이트 (CPA) (5)로 처리 된 래트의 간에서 직접 및 산화성 DNA 손상을 모두 측정하는 효소 변성 혜성 분석과 함께 수행 하였다. CPA와 함께, 섹스 특정 방식으로 쥐의 간 종양을 유도하는 합성 호르몬 약물 여성 (24)에 비해 남성 쥐에서 간 종양을 유도하는 데 필요한 높은 용량을 5 배. 우리 수컷 및 암컷 쥐의 간에서 CPA 제조 직접적인 DNA 손상이 hepatotumorigenicity 같은 성별 특정 패턴을 가지고 있음을 발견 CPA의 5 배 - 고용량이있는 DNA 손상의 상당한 증가를 유도하는 데 필요한 여성에 비해 남성의 간 (그림 1).
우리는 섹스 관련 혜성 분석 결과가 15 배 높은 하이드 록시 s...
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이 프로토콜은 단일 세포 수준에서 쥐의 간에서 모두 직접 산화 DNA 손상의 동시 측정을 설명합니다. 일반적인 프로토콜 (즉, DNA 손상되지 테스트 에이전트하지만 동물 조직의 취급 및 가공에 의해 유도 된) 단일 세포 또는 핵 최소 처리 유도 된 DNA 손상과 분리 될 수있는 모든 조직에 적용 할 수있다. 우리의 연구에서는 골수 7,9, 위 (6), 신장 (9), 방광 (9), 폐 (9), 심장 (10), 유선 (5), 자궁 (5), 고환 5, 혈액 5 세포에 알칼리 혜성 분석을 실시했다. 이러한 분석은 다수의 기관 및 실험 동물의 조직에서 생체이 인한 DNA 손상을 연구하는데 빠르고 간단하고 저렴한 방법을 제공 할 수있다. 또한,이 방법은, 말초 혈에, 예를 들면, 전도성 분석하여 인간 생체 모니터링 연구에 사용될...
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저자 중 누구도 경쟁하는 이해관계나 상충되는 이해관계를 가지고 있지 않습니다. 이 자료의 정보는 FDA의 공식적인 정보 배포가 아니며 기관의 입장이나 정책을 나타내지 않습니다.
이 작업은 미국 식품의약국(FDA)의 지원을 받았습니다. Elsevier B.V.: Ding W, Bishop ME, Peace MG, Davis KJ, White GA, Lyn-Cook LE, Manjanatha MG의 CPA 연구의 원본 간행물을 인정합니다. cyproterone acetate-treated F344 rats의 유전독성에 대한 성별별 용량 반응 분석. 돌연변이 연구 774: 1-7, 2014 (PMID: 25440904)
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 커버슬립(1호, 24 x 50mm) | Fisher | 12-544-14 | |
| 현미경 슬라이드 | Fisher | 12-550-123 | |
| Dimethylsulfoxide (DMSO) | Fisher | 67-68-5 | |
| EDTA, 디소듐 | Fisher | BP120-1 | |
| 인산염 완충 식염 | Fisher | ICN1860454 | |
| 1x Hanks Balanced Salt Solution (HBSS) (Ca2+, Mg2+ free)HyClone | SH30588.02 | ||
| HEPES | Fisher | BP310-1 | |
| 저융점 아가로스 ( LMP) | Lonza | 50081 | NuSieve GTG 아가로스 |
| 노멀 멜팅 아가로스(NMA) | Fisher | BP1356-100 | |
| pH 테스트 종이 스트립(pH 7.5-14) | Fisher | M95873 | |
| 클로라이드 칼륨 | Fisher | 7447-40-7 | |
| 수산화칼 | Fisher | 1310-58-3 | |
| 슬라이드 라벨(0.94 x 0.5인치) | Fisher | NC9822036 | |
| 염화나트륨 (NaCl) | Fisher | 7647-14-5 | |
| 수산화나트륨 (NaOH) | 피셔 | 1310-73-2 | |
| SYBR™ 골드 | 인비트로젠 | S11494 | |
| 트리톤 X-100 | 피셔 | 9002-93-1 | |
| 트리즈마 베이스 | Fisher | 77-86-1 | |
| 2.0 ml 마이크로 원심분리기 튜브 | Fisher | 05-402-6 | |
| 셀 여과기 (40 µ m) | 피셔 | 22363547 | |
| 엔도뉴클레아제 III(N번째) | New England Biolabs | M0268S | 희석 1:1,000 |
| hOGG1 | New England Biolabs | M0241S | 희석 1:1,000 |
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