Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Vivo hücresel yanıt-e doğru basit ve karmaşık DNA hasarı incelemek için lazer Microirradiation

9.9K görüntüleme

DOI:

10.3791/56213

31 Ocak 2018

* These authors contributed equally

Bu makalede

Özet

Bu protokol lazer microirradiation DNA hasar, nispeten basit kırılmalara ve DNA hasar sinyal ve onarım faktör montaj hasar sitelerde içinde vivo çalışmaya karmaşık hasarı gibi farklı türde ikna etmek için nasıl kullanılacağını açıklamak için hedeftir .

Özet

DNA hasarı genom bütünlüğünün korunması için önemlidir hücredeki belirli sinyal ve onarım yanıt neden olmaktadır. Lazer microirradiation DNA hasarı yanıt (DDR) vivoaraştırmak için değerli bir deneysel araç oldu. Hücre çekirdeği submicrometer bölgede sınırlı lazer kaynaklı hasara cevaben makromoleküllerin dynamics gerçek zamanlı yüksek çözünürlüklü tek hücreli analiz sağlar. Ancak, çeşitli lazer koşullar indüklenen zarar türleri farklılıkları takdir olmadan kullanılmaktadır. Sonuç olarak, çoğu zaman hasar doğası değildir belirgin tutarsızlıkları işe alım veya değişiklik profillerindeki neden karakterize veya kontrollü, iyi. Biz farklı ışınlama koşulları (örneğin, farklı dalga boylarında gibi farklı giriş (irradiances) güçlerin femtosecond (fs) yakın kızılötesi (Nur) lazer) farklı DDR ve onarım protein derlemeler indüklenen gösterdi. Bu üretilen DNA hasar türünü yansıtır. Bu protokolü nasıl farklı tutarlarda indüksiyon ve kolayca Bankası ve crosslinking zararlar, fark Poli (ADP-riboz) (PAR) sinyal, algılama tarafından takip edilebilir DNA hasarı karmaşıklığı titrasyon lazer giriş güç sağlar açıklar ve yol özgü onarım faktör derlemeler hasar sitelerde. Bir kez hasar koşulları belirlenir, farklı zarar karmaşıklık ve diferansiyel hasar sinyal etkileri yanı sıra ilgi herhangi bir faktör üzerinde ters yönde factor(s) tükenmesi araştırmak mümkündür.

Giriş

Vivo DNA hasarı sinyal de anlaşılmadı mı
Vivo, DNA Histon ve diğer faktörler formu Kromatin iplikler için complexed olduğunu. Düzenleme Kromatin yapısı, DNA metabolizması için büyük önem taşımaktadır. Örneğin, Histon değişken H2AX mutasyona uğramış ataksi-Telanjiektazi (ATM) ve aşağıdaki iki iplikçikli (DSB) indüksiyon tatili ve yerleştirme bir site için diğer sağlamak olarak DSB hasar sinyal güçlendirme için önemli diğer kinazlar tarafından fosforile etkenler. Hasar sinyal ve onarım yolu seçimi yayılan görünür eleştirel yerel Kromatin yapısı hasar siteleri1tarafından etkilendiği için. Faktörler, Histon cha....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

1. temel hücre hazırlık

Not: Bu standart ayirt endojen protein alımı veya değişiklik algılanması ve stabil bir fluorescently tagged rekombinant protein ifade bir hücre kültürünü kullanımı için bir adımdır. Örneğin, Potorustridactylus (PtK2) keseli böbrek epitel hücreleri stabil EGFP-53BP11220-1711 veya TRF2-YFP ifade bizim önceki kullanılmıştır (şekil 1)32çalışma. Eski durumda, 53BP1 bölgesinin şekillendirme odak (amino asit 1220-1711) içeren Oligomerizasyonda etki alanı, Tudor etki alanı ve ubiquitylation bağımlı işe alım (UDR) motifi, Gelişmiş GFP (EGFP-53BP11220....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Stabil EGFP-53BP11220-1711 veya TRF2-YFP ifade PtK2 hücreleri kullanarak, lazer giriş gücü titrasyon onların işe alım (şekil 1)32için en uygun koşul belirlemek için gerçekleştirilmiştir.

Yüksek giriş güç lazer hasar siteler, önemli CPD (genellikle ultraviyole (UV) hasar tarafından oluşturulan crosslinking hasar), özellikle baz hasarı tanır GFP-NTH1 DNA glycosylase yanı sıra kümeleme gözlendi. Buna ek olarak, daha yüksek XRCC1 ve .......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Lazer microirradiation DDR araştırma için kullanmanın yararları şunlardır:

1. bu farklı teşvik için uygun ve DNA'ın tutarları basit kırılmalara karmaşık DNA hasar zarar ve algılamak için farklı onarım faktörler DNA, siteleri lazer ışınlama parametreleri ayarlayarak zarar. Hasar birden çok kez aynı hücre çekirdeği içinde trans etkileri ( şekil 3) olduğu gibi değerlendirmek için mümkündür.

2. önemli, hasar siteleri ve başka bir y.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarlar ifşa gerek yok.

Teşekkürler

Biz Dr Akira Yasui Tohoku Üniversitesi, Japonya için GFP-NTH1 ifade Plazmid ve Dr Eros Lazzerini Denchi Scripps Araştırma Enstitüsü, La Jolla, Kaliforniya TRF2-YFP ve EGFP-53BP11220-1711 ifade plazmid için teşekkür ederiz. Bu eser Hava Kuvvetleri Office bilimsel araştırma (FA9550-04-1-0101) ve Beckman lazer Enstitüsü A.ş. Vakfı (için M.W.B), Ford Vakfı Bursu ve NSF MCB-1615701 ve CRCC Bilimleri (için B.A.S), ulusal Akademisi tarafından desteklenmiştir CRR-17-426665 (için K. Y.).

....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Ti: Safir NIR darbeli femtosaniye lazer Mira-900Tutarlı Inc.Mira 900
Ters mikroskop Carl ZeissAxiovert 200M 63X
/1.4 NA objektifZeissAPOCHROMAT Ph3 
Kompakt Rotasyon Aşaması Newport CorpPR50PP
Sıcaklık Kontrol CihazıWarnerTC-344B
Isıtma SistemiIbidi 10918
Gaz İnkübasyon SistemiIbidi 11920
Lazer Güç ve Enerji Ölçer (RoHS)UyumluFieldMaxII-TOP 
ORCA-R2 Dijital CCD KameraHamamatsuC10600
LSM 510 META Lazer Tarama MikroskoplarıCarl Zeiss
100X/1.3 NA Zeiss Plan APOCarl Zeiss
35mm Izgaralı Tabaklar MatTekP35G-1.5-14-CGRD-D
PtK2 böbrek epitel hücreleriATCCCCL 56 
HeLa hücreleriATCCCCL-2
DMEMYaşam Teknolojileri11885-092
CO2 Bağımsız Ortam Yaşam Teknolojileri18045-088
İleri MEM Yaşam Teknolojileri12492-013L-Glutamin,% 4 FBS
penisilin / streptomisinFisher Scientific15140122
L-GlutaminFisher Scientific25030081
FBSOmega ScientificFB-02
Timidin ve nbsp;  SIGMAT9250
serum free media        (Opti-MEM I Azaltılmış Serum Besiyeri)Fisher Scientific11058021
Anti-Cycolbutance pirimidin dimer (CPD) (fare)Kamiya Biyomedikal ŞirketiMC-062
Anti-XRCC1 (fare)Gene Tex IncGTX72311
Anti-53BP1 (tavşan)Santa Cruz Biotechsc-22760
Anti-CtIP (tavşan)Abcamab70163
Anti-PAR polimerler (fare)Enzo Yaşam BilimleriBML-SA216-0100
Anti-PAR (tavşan)Trevigen4336-BPC-100
Anti-TRF2 (fare)Novus Biological NB100-56506
Anti 6-4PP (fare)Kamiya Biyomedikal
Anti-Rad21 (Tavşan)                                        (kohezin tespiti için)Yokomori (KY) laboratuvarında
Anti-Rad51 (Tavşan)Santa Cruz BiyoteknolojiSC-8349
Anti-Ku70 (fare)  Novus BiologicalsNB100-102
8-oksiguanin Trevigen, Inc.
Anti-PARP1  (Tavşan)                                       KY laboratuvarındaref 43
  Anti-hCAPG (Tavşan)                                      (kondensin tespiti için)KY laboratuvarındaref 42
Cy3 AffiniPure, Eşek Anti-Tavşan IgG  Jackson ImmunoResearch Inc711-165-152
Eşek Anti-Fare Alexa Fluor 488 IgGThermo Fisher ScientificA-21202
HiPerFect siRNA Transfeksiyon ReaktifiQiagen301705
Lipofektamin 2000 Transfeksiyon ReaktifiThermo Fisher Scientific11668019
GFP-SMC1 kararlı hücre hattı       KY laboratuvarındaref 49 
KY laboratuvarında üretilenGFP-NEIL2 kararlı hücre hattıref 54
üretilenGFP-NTH1 kararlı hücre hattıref 32
KY laboratuvarındaGFP-SMC1 plazmidi
KY laboratuvarındaGFP-Ku plazmidi
Anti-MDC1 (tavşan)  Novus BiyolojiklerNB100 ve ndash; 395
Anti-gH2AX (tavşan)  Kırlangıç07– 164
EGFP-53BP1 (1220-1711) Berns laboratuvarında üretilen PtK2 kararlı hücre hattıref 32Berns laboratuvarında
üretilenPtK2 kararlı hücre hattıref 32
DMSOSigmaD2650-100ML
PARG inhibitörüTrevigen4680-096-03
DNA– PKcs inhibitörü ve nbsp; NU7026 SigmaN1537
ATM inhibitörü KU55933ve nbsp; Calbiochem118500
Olaparib Apexbio TeknolojisiA4154
Paraformaldehit ELEKTRON MİKROSKOPİSİ SCIENC MS100503-916 (EA)
Miktar Bir 1-D Analiz Yazılımı Sürümü 4.6.9Bio-RadSOFT-LIT-70-9600-Q1-469PC Görüntü Analiz Programı
Excelmicrosoftelektronik tablo programı
Triton X100Fisher ScientificBP151-500deterjan
Dulbecco'nun fosfat tamponlu salin (DPBS) 10X kalsiyum ve magnezyum içermezFisher Scientific142001661X 'ye seyreltin;
ile desteklenmiş üretilen oluşturuldu üretilen, oluşturuldu KY laboratuvarında üretilenüretilenTRF2-YFP

Kaynaklar

  1. Altmeyer, M., Lukas, J. To spread or not to spread--chromatin modifications in response to DNA damage. Curr. Opin. Genet. Dev. 23 (2), 156-165 (2013).
  2. Ciccia, A., Elledge, S. J. The DNA damage response: making it safe to play with knives. Mol. Cell. 4....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

DNA Hasar Yan tift Zincir K r lmasBaz HasarPoli ADP RibozilasyonKonfokal MikroskopiFloresan Protein EtiketlemeH cre D ng s SenkronizasyonuPARP nhibisyonuCanl H cre G r nt leme