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방법 논문

질량 분 광 법에 의해 3 개의 DNA 병 변의 정량화 및 주변 미세 입자 상 물질에 노출 된 마우스의 조직에서 그들의 수준에 대 한 평가

8.4K 조회수

DOI:

10.3791/59734

2019년 5월 29일

* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

우리는 병 변의 민감하고 정확한 정량화를 위한 방법을 여기에 설명 합니다. 8-옥 소-7, 8 디 하이드로 deoxyguanosine),1n6조-2-deoxyadenosine 및1, n6조-2dado deoxyguanosine (1,n2-dguo) DNA에. 이 방법은 노출 된 A/J 마우스의 조직 (폐, 간 및 신장)에서 주변 미세 미 립 자 물질 (PM2.5)의 영향에 대 한 평가에 적용 되었다.

초록

Dna 시드와 및 산화 된 dna 기지는 잔기 되는 물질의 독성 평가를 위한 유용한 생물 표지 자, 생물 변환 시 반응성 전자 기적 생성, 또는 산화 적 스트레스를 유도 하는 dna 병 변의 예이다. 산화 된 핵 염기 중에서 가장 많이 연구 된 것은 DNA에 산화 적으로 유도 된 기본 손상의 바이오 마커로 서 8-옥 소-7, 8 dihydroguanine (8 옥 소 구 아) 또는 8 옥 소 다이-deoxyguanosine. 지질 과산화 과정에서 기인 하는 알 데히드 및에 폭 자일로는 잔기 분자 exocyclic DNA 시드와와 같은 돌연 변이를 형성할 수 있게 되는데,이에 노 다 덕트 1,n2-2-deoxyguanosine εdGuo) 및 염증의병 리 생리학에서의 잠재적 바이오 마커로 서 제안 된 1,n6-deoxyadenosine-εdAdo). 세포 돌연변이 속도와 만성 질환 발달 (예: 암, 퇴행 성 신경 질환)을 느리게 하기 위한 예방 전략의 개발에는 DNA에서의 정량화를 위한 선택적이 고 민감한 방법이 필요 합니다. 검출에 사용할 수 있는 민감한 방법 중 (전기 화학적 또는 탠덤 질량 분석 검출기에 결합 된 고성능 액체 크로마토그래피, 혜성 분석 법, 면역 검사 32P-포스트 라벨링) 중에서 가장 선택적인 것은 탠덤 질량 분 광 법에 결합 된 고성능 액체 크로마토그래피 (HPLC-ESI/MS). 선택 성은 DNA, 소변, 혈장 및 타 액과 같은 생물학적 매트릭스에서 변형 된 시드의 정량화를 위한 금 표준으로 진화 된 복잡 한 생물학적 샘플 및 HPLC-ESI/MS를 분석할 때 필수적인 장점입니다. 동위 원소 표지 된 내부 표준의 사용은 DNA 가수분해 및 분석 물 농축 단계 동안 분자 손실에 대 한 교정 뿐만 아니라 샘플 간 분석 물질 이온화의 차이에 대 한 보정의 이점을 추가 합니다. 또한, 둘 이상의 피크가 존재할 때 올바른 크로마토그래피 피크를 식별 하는 데 도움이 됩니다.

우리는 여기에 A/J 마우스의 폐, 간 및 신장 DNA에 있는 8 옥 소 오 궈, 1,6-다도 및 1,n2의 정량화를 위해 성공적으로 적용 된 민감하고 정확 하 고 정밀한 HPLC-ESI/ms 방법을 제시 합니다 앰비언트 PM2.5 노출의 효과 평가.

서론

일부 반응성 산소 종 (ROS)는 산화 된 염기와 DNA 가닥 나누기를 생성 하는 deoxyribose 모이 어 티의 DNA 염기 및 일부 탄소의 탄소 이중 결합을 산화 할 수 있다1. 질소 및 산소 원자가 풍부한 음으로 하 전에 분자 인 dna는 dna 시드와2라고 하는 제품을 제공 하는 친 핵 성 사이트 (질소 및 산소)와 공유 적으로 반응 하는 잔기 그룹의 대상 이기도 합니다. 따라서, dna 시드와 및 산화 된 dna 기지는 잔기 물질의 독성 평가를 위한 유용한 바이오 마커로 서, 생물 변환 시 반응성 전기를 생성 하거나, 산화 적 스트레스를 유발 하는 dna 병변의 예입니다. 2. 변형 된 DNA 염기가 염기 또는 염기 절제 수리 (BER 또는 NER)에 의해 DNA 로부터 제거 될 수 있지만, dna 병 변의 생성 및 제거 사이에 불균형을 유도 하 여 전자에 찬성 하 여 유전자 초과 근무에서 자신의 수준의 순 증가에 이르게 한다3 < /c5 >. 결과는 DNA 변이 율의 증가, 유전자 발현 감소 및 단백질 활성 저하,도

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프로토콜

4 주 늙은 남성 A/J 마우스, 특정 병원 체 무료, 우 다 카오 Oswaldo 크루즈 (FIOCRUZ), 브라질 리오 데 자네이로의 실험실 동물의 사육 센터에서 얻어 졌다 고 의학 학부의 윤리 위원회에 따라 처리 하였다, 대학 (프로토콜 no 1310/09).

1. 생쥐 조직의 수집

  1. 동물에 게 xylazine 및 케 타 민를 마 취 시켰다. 체중 30g의 마우스의 경우, 케 타 민 및 복 강 내의 자일 라 딘 0.38 mg을 함유 2.63 하는 용액 (2 mL이 하)을 주입 하십시오.
  2. 보완 분석 (예: 항 산화 효소 활성, malondialdehyde 수준)을 위해 혈액 (0.5-1.5 mL)을 수집 합니다.
  3. 장티푸스 과정에 골반에서 복 부 머리를 면도. 털이 부 위에 수직 중간 선에 절 개를 하십시오. 복 부 장기를 노출 하기 위해 수평 횡 선에 절 개로 만드십시오.
  4. 복 부 대동맥을 절단 하 여 배설을 촉진 하 고 동물을 안락사 시킨다.
  5. 관심 있는 조직을 제거 하십시오 (이 경우, 간, 신장 및 폐).
    1. 간을 제거 하려면 열 등 한 정 맥과 포털 간 정 맥을 절단 하십시오.
    2. 신장, 섹션 신장 정 맥....

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결과

마우스 간에 서 얻어진 평균 DNA 농도 (±sd), 폐 (~ 0.2 g 조직) 및 신장 (~ 0.4 g 조직)은 각각 5068 ± 2615, 4369 ± 1021 및 3223 ± 723 µ µ L의 최종 부피로 하였다. 정제 된 DNA의 HPLC-DAD에 의해 얻어진 대표적인 크로마 토 그램을 도 3에 나타내 었 다. 해당 2 '-deoxynucleosides 직전에 용 리 RNA ribonucleosides에서 자유로운 4 개의 2 '-deoxynucleosides의 존재는 DNA 순수성을 보여줍니다.

크로마 토 그램에서의 정량화를 위한 HPLC-MS/MS 분석에서의 대표적인 것으로는,도 1,n2 내지 εdAdo 및 εdGuo의 생쥐조직.......

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토론

HPLC 방법에의 한 8-옥 시 오드 구 오 분석에서 발견 되는 주요 문제점은 dna 추출, dna 가수분해 및 dna 가수분해 물의 농축 과정 중에 그 형성의 유도가22,38이다. 8-옥 시 오 스의 아 티 사실 형성의 문제를 최소화 하기 위하여, 모든 DNA 추출, 저장 및 가수분해 용액에 지연 소 아민을 첨가 하는 것이 좋으며,이는 요오드 화 나트륨의 사용과 DNA 추출 시 페 놀의 회피 방법 및 잘 가수분해 과정에서 100 µ g에 가까운 DNA 양의 사용으로 최종 결과39에 대 한 스 퓨 리 어스 산화의 기여를 최소화 한다. 우리는 DNA 추출을 위한 나트륨 요오드 화 차 열 법의 사용을 제외 하 고, 위에서 인용한 권고를 고려 했다. 대신, 간단 하 게, 우리는 DNA 추출을 위한 상업적인 해결책을 사용 하 고, 사용 하기 전에 그들에 연기 된 아민을 추가 했습니다. 또한.......

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공개 사항

저자는 공개 할 것이 없습니다.

감사의 글

Universidade 및 2012/08616-8 429184/2016-6 454214/2014-6), INCT 나이 라 (Pó-reitas 드 페 스 퀘이 사 다이 라 데 상 파울로), 프라 푸 프 (Pró-이 라이 타로 데 페 사 다스), 트 라이 라 (cccfpq) 2012/22190-3 채찍/파 마/자 위; 573813/2008-6), INCT Redoxoma (대 본) 573530/2008-4), NAP Redoxoma (PRPUSP; 2011.1.9352.1.8) 및 CEPID Redoxoma 2013/07937-8). (2012/21636-8, 2011/09891-0, 2012/08617-4) 및 망 토에의 한 장학금을 수 여 받았다 (이에 대 한 자세한 내용은이에 대 한)를 제공 하는 것입니다. M. h. 메 데이 루스, p. 디 마 시 오, p. 에이치. 살 디바, 그리고 p. m. Loureiro는 CNPq에서 펠로 우 십을 받았다.

이 작품에 존재 하는 일부 수치와 표는 원래 올리베이라 A.A.F. et al에 출판 되었습니다. 브라질 상파울로 시에서 집중 된 주변 미세 미 립 자 물질 (PM2.5)에 노출 된 쥐에서의 유전 독성 및 후에독성 효과. 입자 및 섬유 독성 학.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
[15N5]-2'-deoxyadenosineCambridge Isotope LaboratoriesNLM-3895-25
[15N5]-2'-deoxyguanosineCambridge Isotope LaboratoriesNLM-3899-CA-10
아세토니트릴Carlo Erba 시약412413000
알칼리성 소 장 점막에서 추출한 인산가수분해효소SigmaP5521
암모늄 아세테이트Merck101116
송아지 흉선 DNASigmaD1501
세포 용해 용액QIAGEN158908
클로로포름Carlo Erba 시약412653
데페록사민SigmaD9533
Deoxyribonuclease I (DNase I)Bio Basic IncDD0649
에탄올Carlo Erba 시약414542
포름산Sigma-AldrichF0507
HPLC-ESI-MS/MS 시스템HPLC: Agilent 1200 시리즈                      ESI-MS/MS: Applied Biosystems/MDS Sciex InstrumentsHPLC: 바이너리 펌프(G1312B), 등용매 펌프(G1310A), 컬럼 전환 밸브가 있는 컬럼 오븐(G1316B), 다이오드 어레이 검출기(G1315C), 자동 샘플러(G1367C).                                                                                                                      ESI-MS/MS: 선형 사중극자 이온 트랩 질량 분석기, 모델 4000 QTRAP.
HPLC/DAD 체계Shimadzu2개의 펌프 (LC-20AT), 광 다이오드 배열 발견자 (DAD-20AV), 자동 주입기 (Proeminence SIL-20AC), 란 오븐 (CTO-10AS/VP)
HPLC 란 (50 x 2.0 mm i.d., 2.5 µ m, C18)Phenomenex00B-4446-B0
HPLC 칼럼 (150 x 2.0 mm 내경, 3.0 &마이크로; m, C18)Phenomenex00F-4251-B0
HPLC 칼럼 (250 x 4.6 mm i.d., 5.0 µ m, C18)Phenomenex00G-4252-E0
HPLC C18 경비원 카트리지(4.0 x 3.0mm 내경)PhenomenexAJO-4287
이소 아밀 알코올시그마 - 알드리치M32658
이소 프로필 알코올 (이소프로판올)카를로 에르바 시약A412790010
케타민세바상업명 : 도팔렌
염화 마그네슘카를로 에르바 시약349377
마그네슘시그마M2393
메탄올Carlo Erba 시약<
포스포디에스테라제 I
염화물시그마-알드리치S9625
SPE-C18 (Strata-X)Phenomenex8B-S100-TAK
트리스(하이드록시메틸)-아미노메탄Carlo Erba 시약489983
자일라진Syntec do Brasil상업명: Xilazin
염화em>Crotalus atroxSigma P4506 단백질 침전 용액 158912 L022909K7 단백질 분해 효소 K Sigma-Aldrich P2308 리보뉴클레아제 A Sigma R5000 나트륨

참고문헌

  1. Cadet, J., Davies, K. J. A., Medeiros, M. H. G., Di Mascio, P., Wagner, J. R. Formation and repair of oxidatively generated damage in cellular DNA. Free Radical Biology and Medicine. 107, 13-34 (2017).
  2. Barnes, J. L., Zubair, M., John, K., Poirier, M. C., Martin, F. L. Carcinogens a....

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HPLC ESI MS MSDNA8 OxodGuoDNAPM2 5