October 27th, 2011
DT40, 모델 척추 유전 시스템은 단백질 기능을 분석하기위한 강력한 도구를 제공합니다. 여기서 우리는 단일 분자 수준에서 DT40 세포에있는 S - 단계에서 DNA 합성에 영향을 미치는 매개 변수의 정성 분석을 수있는 간단한 방법을 설명합니다.
이 절차의 전반적인 목표는 단일 분자 수준에서 DNA 복제를 시각화하는 것입니다. 할로겐화 뉴클레오티드 유사체를 새로 합성된 DNA에 통합하는 것으로 시작합니다. 살아 있는 세포에서 DNA가 표지된 세포를 현미경으로 찾아냅니다.
그런 다음 세포를 밀어 넣고 DNA를 현미경 슬라이드로 늘립니다. 이후 DNA 섬유의 면역 염색과 형광 현미경 이미지 분석을 통해 전체 복제 분기점 역학을 조명하여 전체 복제 프로그램에 영향을 미치는 매개변수를 정량적으로 분석할 수 있습니다. 지난 몇 년 동안 살아있는 세포 내에서 개별 복제 포크의 움직임을 시각화하기 위해 다양한 버전의 DNA 섬유 Fluor 기술이 개발되었습니다.
여러분이 곧 목격하게 될DT 40 세포에 대한 이 생체 내 실험은 하루 안에 완료할 수 있으며, 일반 실험실 장비와 절차를 입증하는 형광 현미경만 있으면 제 연구실의 박사후 연구원인 Rebecca Schwab 박사가 수행할 것입니다. in vivo에서 DT 40 세포를 라벨링하려면 기하급수적으로 성장하는 배양부터 시작하십시오. 최종 농도인 25마이크로몰에 IDU 라벨을 추가하고 세포 현탁액을 혼합합니다.
섭씨 38도에서 20분 동안 세포를 5% 이산화탄소로 배양합니다. 다음으로, CLDU 라벨을 최종 농도 250마이크로몰에 추가합니다. 세포 현탁액을 혼합하고 배양합니다.
이제 DT 40 셀을 얼음처럼 차가운 PBS reus로 세척합니다. 세포 펠릿을 차가운 PBS에 현탁시키고 라벨링된 세포를 얼음 위에 보관합니다. 유리의 한쪽 끝에 2마이크로리터의 셀 현탁액을 놓고 방울의 부피가 크게 줄어들 때까지 공기 건조를 밉니다. 그러나 완전히 건조되지는 않습니다.
이제 세포 현탁액 위에 7마이크로리터의 섬유 용해 용액을 추가하고 피펫 팁 배양물로 2분 동안 저어 용액을 부드럽게 혼합합니다. 그런 다음 슬라이드를 15도로 기울여 섬유가 슬라이드를 따라 퍼질 수 있도록 합니다. 섬유 용액이 슬라이드 바닥에 도달하면 수평으로 놓아 자연 건조시킵니다.
이 시점에서 슬라이드를 따라 얇은 불투명한 선이 보여야 합니다. 늘어난 섬유의 시작 부분을 연필로 표시하십시오. 먼저 슬라이드를 3:1 메탄올에 아세트산에 10분 동안 담급니다.
슬라이드를 증류수로 세척한 다음 2.5몰 염산에 80분 동안 담그십시오. PBS에서 5분 동안 슬라이드를 세 번 두드려 씻습니다. 종이 타월에 여분의 PBS를 모으십시오.
그런 다음 슬라이드를 수평으로 향하게 합니다. 이제 각 슬라이드 위에 PBS의 5%BSA를 피펫팅하고 커버 슬립을 20분 동안 배양합니다. 덮개를 움직여 유리 슬라이드 아래로 부드럽게 미끄러집니다.
종이 타월로 여분의 BSA를 제거합니다. 그런 다음 50 마이크로 리터의 항 BRDU 1 차 항체 솔루션을 피펫팅합니다. 각 슬라이드에.
커버 슬립으로 사냥감을 덮고 가습 챔버에서 2시간 동안 배양합니다. 커버 슬립을 제거한 후 PBS에서 5분 동안 슬라이드를 세 번 세척합니다. 50 마이크로 리터의 2 차 항체 용액 위치 커버 슬립을 적용하고 슬라이드를 빛으로부터 보호하십시오.
그런 다음 1시간 동안 배양합니다. 커버 슬립을 제거하고 PBS에서 5분 동안 슬라이드를 세 번 세척합니다. 마지막으로, 각 슬라이드에 vector shield mounting medium을 한 방울 떨어뜨립니다.
커버 슬립을 부드럽게 누르고 주변의 과도한 액체를 제거합니다. 종이 타월로 투명 매니큐어로 커버 슬립을 밀봉하고 자연 건조합니다. 슬라이드는 섭씨 영하 20도에서 보관하십시오.
연필 자국에 가까운 슬라이드에 침지 오일 한 방울을 떨어뜨리고 섬유를 찾기 시작합니다. 주요 다발에서 멀어지면서 섬유가 서로 명확하게 분리된 영역을 찾으십시오. 일반적인 실험에서는 편향을 피하기 위해 하나의 색상 채널만 사용하여 사진을 선택합니다.
그런 다음 각 샘플의 사진을 약 10장 정도 찍습니다. 슬라이드를 따라 이동하여 다른 사진을 찍습니다. 슬라이드의 한 영역이 대표적인 파이버 길이나 복제 구조를 제공하지 않을 수 있습니다. 이미지를 이미지 분석 프로그램으로 가져옵니다.
100개의 섬유관의 길이를 측정하고 150개에서 200개의 서로 다른 복제 구조를 세십시오. 이중 라벨링 섬유 기술을 사용하면 서로 다른 복제 구조를 구별할 수 있습니다. 새로 복제된 DNA는 항체 표지된 뉴클레오티드 유사체의 라인으로 시각화할 수 있습니다.
여기서, 진행 중인 연장 포크는 인접한 적색 및 녹색 신호로 표시됩니다. 새로운 시작 이벤트는 세포가 첫 번째 레이블로 배양되는 동안 발생한 origin과 두 번째 레이블을 사용하여 incubation 중에 발생한 origin으로 나눌 수 있습니다. 전자는 인접한 녹색, 빨간색 녹색 신호로 구성되고 후자는 녹색 선으로 구성됩니다. 오직.
종료 이벤트는 인접한 빨간색, 녹색으로 나타납니다. 붉은 신호가 산재해 있었다. 오리진은 연속적인 오리진과 종료 신호로 구성됩니다.
실험 설계에 따라 중단되거나 축소된 포크는 빨간색 전용 신호 또는 빨간색 선으로 정의되고 그 뒤에 짧은 녹색 트랙이 올 수 있습니다. 이 실험에서 야생형 DT 40 셀의 평균 포크 속도는 분당 0.4미크론입니다. 63%의 진행 중인 포크, 10%의 오리진, 16%의 스톨 포크, 8%의 종단 및 3%의 산재 섬유
가 있습니다.이 비디오를 시청한 후에는 DT 40 셀에서 복제 분기점 역학을 시각화하고 분석하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다. 이것은 DNA 복제의 결함을 조사하기 위한 필수 도구를 제공할 것입니다.
이 기사는 DT40 세포, 척추동물 유전학 시스템의 모델에서 단일 분자 수준에서 DNA 복제를 시각화하는 방법을 설명합니다. 이 기술은 S-상에서 DNA 합성 매개변수의 정성적 분석을 가능하게 합니다.
Single-molecule visualization of DNA replication in DT40 cells enables precise interrogation of replication fork dynamics, supporting mechanistic de-risking in early discovery. This approach provides quantitative and qualitative insights into genome stability mechanisms, directly informing target validation and pathway analysis. The method's rapid turnaround and accessibility facilitate integration into high-throughput discovery pipelines for portfolio triage and risk-adjusted advancement.
This DNA fiber technique positions within the early discovery to lead identification continuum, enabling hypothesis testing and mechanistic validation before preclinical studies.