Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Оценка очагов повреждения ДНК: выявление очагов радиационно-индуцированного повреждения ДНК в линии раковых клеток с помощью иммунофлуоресцентного окрашивания

1.6K просмотров

⸱

30 апреля 2023 г.

В этой статье

Аннотация

Источник: Maliszewska-Olejniczak et al. Иммунофлуоресцентная визуализация повреждений ДНК и очагов репарации в клетках рака толстой кишки человека. J. Vis. Exp. (2020).

В этом видео описывается протокол обнаружения радиационно-индуцированных очагов репарации ДНК в клеточных линиях рака толстой кишки с помощью иммунофлуоресцентного окрашивания. Белки репарации ДНК активируются в месте повреждения ДНК; Таким образом, мы можем обнаруживать их с помощью специфических антител и визуализировать их под флуоресцентным микроскопом.

Протокол

1. Подготовка клеточной культуры и экспериментальная установка

  1. Поддерживайте клетки рака толстой кишки человека, HCT-116 в соответствии с рекомендациями поставщика, в монослоях в колбахразмером 75 см 2 культуры, содержащих 10 мл препарата McCoy's 5a Medium Modified, дополненных 10% фетальной бычьей сывороткой и 1% антимикотическим раствором антибиотика.
  2. Выращивайте клетки в увлажненной среде с 5% содержаниемCO2 при 37 °C до 70% конфлюенции с обновлением среды каждые 2–3 дня.
  3. Чтобы получить пучок БНЗТ (например, пучок нейтронов плюс бисфенол А) и эффект БНЗТ, убивающий раковые клетки в виде тяжелых частиц и отложить большую часть их энергии в борсодержащих раковых клетках, за день до облучения добавьте в среду для культивирования клеток агент доставки бора – например, 10БФА, 4-бороно-L-фенилаланин (10 мкг 10В/мл, 0,925 мМ конечно) за 12–16 ч (максимальное поглощение бора) до облучения.
    заметка: При использовании другой клеточной линии, для которой нет данных в случае исследования БНЗТ, проверьте поглощение бора для каждой клеточной линии, чтобы получить оптимальную концентрацию бора. Измерьте поглощение BPA клетками с помощью оптической эмиссионной спектроскопии с индуктивно связанной плазмой (ICP-OES), выполненной группой Dagrosa.
  4. Через 12-16 часов после доставки бора аспирируйте среду и промойте клетки 10 мл 1x PBS. Затем трипсинизируйте клетки, добавив в клетки 2 мл раствора Trypsin-EDTA, и инкубируйте в течение 5 минут при 37 °C для усиления отслойки клеток. Когда клетки начнут отделяться, прекратите действие трипсина, добавив 10 мл полной среды.
  5. Аспирируйте клеточную суспензию в пробирке объемом 15 мл и подсчитайте клетки с помощью автоматического счетчика клеток, добавив 10 мкл 0,4% трипанового синего на 10 мкл клеток, перемешайте и аликвотируя 10 мкл на предметном стекле. Разбавляют клеточную суспензию до концентрации 1 х 106 клеток/мл среды. Аликвота 1 мл клеточной суспензии на криопробирку.
  6. Подготовьте термолюминесцентные дозиметры (TLD) для измерения доз гамма-излучения и золотую фольгу для флюентов нейтронов и прикрепите TLD к криопробиркам или колбе для клеточных культур перед облучением.
  7. Облучайте 1 x 106 клеток/мл смешанным пучком нейтронов при рекомендуемом минимальном потоке тепловых нейтронов 5,9 x10 11 (н/см-2 мин-1)4 в колбах для культивирования или криопробирках в зависимости от возможностей установки><. заметка: Установите время облучения перед получением рекомендуемого потока нейтронов.
  8. После облучения затравить 1 мл облученных клеток (1 х 106 клеток/мл) на покровные стекла 22 х 22 мм в чашки Петри 35 мм или 6-луночные планшеты, добавить 2 мл необходимой среды. Инкубируйте клетки не более 3 часов при 37 °C во влажной среде с содержаниемCO2 5%, чтобы они могли прикрепиться к покровным стеклам. Время от времени наблюдайте за прикреплением клеток под перевернутым микроскопом с 20-кратным объективом.
    заметка: Для клеток HCT-116 минимальная плотность составляет 600 000 клеток для затравки. Для быстрой дальнейшей процедуры окрашивания используйте предметные стекла, соответственно уменьшите плотность клеток.

2. Фиксация клеток

  1. После облучения и инкубации клеток удалите среду из прикрепленных клеток и промойте клетки один раз 2,5 мл PBS.
  2. Зафиксируйте ячейки 1 мл 70% этанола на 10 мин при RT.
    заметка: В качестве альтернативы используйте 1%-3,7% параформальдегид (PFA) для фиксации, как рекомендовано ранее. На этом протокол поставлен на паузу. Храните неподвижные клетки в этаноле в морозильной камере при температуре -20°C не более нескольких недель для дальнейшего анализа и иммунофлуоресцентного окрашивания.

3. Пермеабилизация клеток

  1. После фиксации удалите этанол из чашки Петри и промойте 2,5 мл 1x PBS.
    заметка: Не допускайте высыхания клеток между этапами ополаскивания.
  2. Аккуратно добавьте 1 мл 0,2% Triton X-100/PBS, чтобы покрыть покровные листы с ячейками в чашках Петри.
  3. Инкубировать в течение 5 минут при RT.
  4. Промойте ячейки 3 раза 2,5 мл 1x PBS.
    заметка: При необходимости увеличьте процент Triton X-100 в PBS до 0,5% (больше обнаруживаемых очагов, в зависимости от исследуемой клеточной линии). Выполняйте дополнительные стирки с PBST (PBS с 0,5% Tween), чтобы избежать неспецифического связывания.
  5. Заблокируйте стадию пермеабилизации 1 мл 2% БСА (Bovine Serum Fraction V альбумина), разведенного в PBS, и инкубируйте в течение минимум 30 мин или 1 ч с 1% БСА.
    заметка: Этот этап может быть пропущен и зависит от типа используемого антитела. В качестве альтернативы используйте 5% FBS в соответствии с рекомендациями.

4. Иммунофлуоресцентное окрашивание

  1. Добавьте необходимое количество первичного антитела (Anti-ɣ-H2AX, Anti-DNA-PKcs и Anti-Rad52), разведенного в PBS, с BSA (2% альбумина V-фракции бычьей сыворотки) в соответствии с рекомендациями (см. Таблицу 1 с рекомендуемыми разведениями) (необходимо 100 мкл на образец).
Первичное антителофункцияРекомендуемое разведениеХранение [°C]
Анти-ɣ-H2AXобнаружение ДНК-DSB1:1000 (PBS-BSA)4
Анти-ДНК-PKcsобнаружение RIF белка DNA-PKcs, принадлежащего NHEJ1:200 (PBS-BSA)-20
Анти-RAD52обнаружение RIF белка Rad52, относящегося к HRR1:200 (PBS-BSA)-20
Вторичные антителаВ неведении
антимышиный IgG FITCɣ-H2AX фокусы1:400 (PBS-BSA)4
Козий антикролик IgG H&L (Alexa Fluor 488)для очагов репарации белков NHEJ и HRR1:500 (PBS-BSA)-20

Таблица 1: Рекомендуемые разведения и примечания по использованию антител, используемых в разделе

  1. Накройте чашку Петри для поддержания влажности в пластиковой коробке с увлажненным лигнином с использованием дистиллированной воды и выдерживайте в инкубаторе 30 минут при температуре 37 °C.
    заметка: Протокол можно поставить на паузу здесь. Инкубацию можно проводить при температуре 4 °C в течение ночи.
  2. После инкубации выполните 3 промывки 2,5 мл PBS.
    заметка: Не допускайте высыхания предметного стекла во время полоскания.
  3. Добавьте необходимое количество вторичного антитела (против мышиного IgG FITC, козьего антикролика IgG (Alexa Fluor 488), разведенного в PBS с BSA (см. Таблицу 1) (необходимо 100 μL на образец). Для выполнения этого и последующих шагов работайте в темное время суток.
  4. Снова накройте чашку Петри для поддержания влажности в пластиковой коробке с увлажненным лигнином и инкубируйте в инкубаторе не менее 30 минут при температуре 37 °C.
  5. После инкубации выполните 3 промывки 2,5 мл PBS.
  6. Добавьте 100 мкл DAPI, разведенного в PBS, до конечной концентрации 1 мкг/мл для уравновешивания ядер.
  7. Инкубируйте в течение короткого времени максимум 2 минуты при RT.
  8. После инкубации выполните 3 промывки 2,5 мл PBS.
  9. Снимите ПБС и аккуратно наденьте покровное стекло на верхнюю часть монтажного материала, не допуская образования пузырьков воздуха, и заклейте края покровного стекла лаком для ногтей. Подождите, пока лак высохнет и покрасьте покровное стекло вокруг.
  10. Дождитесь затвердевания монтажного носителя (до 3 ч) перед анализом изображения под флуоресцентной микроскопией.
    заметка: Протокол можно поставить на паузу здесь. Храните стеклянные предметные стекла в пластиковой коробке при температуре 4 °C в темноте.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Конфликт интересов не декларируется.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
12 мм Покровные стеклаВВР89015-725
Чашки Петри 35 ммСарштедт7.183.390.000
4-бороно-L-фенилаланинСИГМА-ОЛДРИЧ17755
Антибиотик-антимикотик (100X)Gibco15240062
Антитела к ДНК PKcs (фосфо S2056) - класс ChIPАбкамAB18192
Anti-Mouse IgG (целая молекула) – антитело FITC, вырабатываемое у козСИГМА-ОЛДРИЧФ0257
Антифосфо-гистон H2A. Антитело X (Ser139), клон JBW301MerckMillipore05-636
Антитела к RAD52АбкамAB117097
Бычья сыворотка альбумина фракции V (BSA)РошБСАВ-РО
DAPI (4',6-диамидино-2-фенилиндол, дигидрохлорид)ТермоФишер SCIENTIFICД1306
Фетальная бычья сыворотка (инактивированная при нагревании)СИГМА-ОЛДРИЧФ9665
Козий антикролик IgG H&L (Alexa Fluor 488)АбкамAB150077
Клеточная линия HCT-116АТКСССЛ-247™
ИзображениеJНациональный институт здравоохранения (NIH)https://imagej.nih.gov/ij/
Имидж ПроМедиакибернетикаhttps://www.mediacy.com/imagepro
предметные стекла для микроскопаТермоФишер SCIENTIFICБ-1198
Фосфатно-солевой буфер (PBS)Институт иммунологии и экспериментальной терапии им. Хиршфельда20.59.52.0 (Английский
Тритон Х-100СИГМА-ОЛДРИЧХ100
Трипановая синяя морилка, 0.4%Логотип БиосистемТ13001
Раствор трипсина-ЭДТА 0,25%СИГМА-ОЛДРИЧТ4049
г. )

Больше статей

Фосфорилирование гамма-H2AXфлуоресцентная микроскопияокрашивание первичными антителамидетекция вторичными антителамиядерное контрастирование DAPIпермеабилизация клетокпротокол промывки PBS