Burada açıklanan PCR tabanlı tahlil SSPE-qPCR olarak adlandırılır. Bu yöntemin amacı plazmid DNA onarım eksik ve yetkin memeli hücre içine transfected DPC onarım ölçmek etmektir. Bu tahlil hızlı, nicel, son derece esnek, ve doğrudan önlemler etkinlik. Bu rapor DPC tamiri eğitim için bu yöntem kullan seçeneğine odaklanır iken, sonuçları aşağıda sunulan herhangi bir lezyon engelleyen Taq polimeraz Bu metodoloji kullanarak okudu olabilir o tamiri göstermektedir.
Hangi aracılığıyla DPC memeli hücreleri tamir mekanizmaları bir anlayış kazanmak için bu yöntem geliştirilmesi arkasındaki mantığı olduğunu. DNA hasar diğer türlerinden farklı olarak, DPC kitlesel farklı1,2vardır. Çalışmalar yüzlerce proteinlerin kovalent hücresel DNA3' e bağlı olmak çok sayıda amino asit yan zincirleri vardır, ilke olarak, her protein için DNA ve çapraz olabilir göstermiştir. Buna ek olarak, proteinler de dahil olmak üzere çeşitli kademelerde nükleotit bazlar yanı sıra riboz şeker4,5DNA omurga üzerine için çok sayıda kimyasal ek puan vardır. Bu kimyasal çeşitlilik farklı biyokimyasal yollar farklı DPC onarmak için güvenerek umudu yükseltir. SSPE-qPCR tahlil geliştirilmiştir akılda bu endişe ile yapıldı.
Moleküler Biyoloji, hücresel DPC onarma anlayış kazanmak için çeşitli teknikler geliştirilmiştir. Aşağıda her sahip büyük bir özeti ile güçlü ve zayıf yönlerini geliştirilmiştir önemli yaklaşımlar genel bir bakış sağlar. Bu Özet memeli hücre kültürü sistemlerinde DPC onarım çalışmaları üzerinde duruluyor olsa da, DPC onarım mevcut model önemli katkılar bu konuda açıklanan değil mikrobiyal ve boş hücre sistemleri kullanarak yapılmadığını vurgulayarak değer olduğunu el yazması.
Belki de DPC onarım genetik bir anlayış kazanmak için alınabilecek en kolay strateji DPC6,7neden acentelere maruz vahşi tipi ve mutant hücrelerdeki gözlenen hücre ölümü için ilgili duyarlılık değerlendirmek etmektir. Bu strateji nispeten hızlı, ucuz ve temel hücre kültürü teknikleri gerçekleştirmesini ötesinde özel uzmanlık gerektirmez. Bu avantajları dengelemek aşağıdaki gibi bu yaklaşımın çok sayıda sınırlamalardır. İlk olarak, tahlil doğrudan DNA tamiri ölçmek değil. Bu stratejinin temel çalışma ihracı ilgili DNA onarım proteinler kodlama genlerdeki mutasyonlar DNA bir birikimi sonuçlarında bu Tetikleyicileri programlanmış hücre ölümü zarar varsayılır. Ancak, DNA tamiri protein kodlama genlerdeki mutasyonlar prensipte geliştirmek (azaltmak hücresel duyarlılık xenobiotic indüklenen hücre ölümü veya). İkinci olarak, DPC kaçınılmaz oluşturmak aracıları diğer türleri DNA hasar neden (tek işlemdir 5-aza-2'-deoxycytadine, ama bu aracı da hücresel metiltransferaz düzeyleri8depletes). Sonuç olarak, bu söz konusu aracı gelişmiş hücresel hipersensitivite kusurları tamir interstrand Glossar veya diğer lezyonlar yansıtıyor olabilir akla yatkın. Üçüncü olarak, yukarıda belirtildiği gibi DPC kimyasal Glossar, farklı türde oluşan büyük ölçüde türdeş olmayan bir sınıf içeren farklı protein ortakları temsil eder. Onarım bu lezyonların alt türlerinden bir veya daha fazla belirli bir genetik arka plan değişmiş olabilir iken, bu fark önemli ölçüde ölüme bu Aracısı tarafından indüklenen hücresel aşırı duyarlılık değiştirmek yeterli olmayabilir mümkündür. Bu strateji çekici bir başlangıç noktası temsil ederken Özet olarak, yukarıda özetlenen sınırlamalar DPC onarım Kinetik çalışmaya diğer, daha doğrudan yöntemleri takip önemini vurgulayın.
İlgili yaklaşımlar bir dizi bu hedefe ulaşmak için geliştirilmiştir. Örneğin, müfettişler 'ücretsiz' DNA ve protein bağlı DNA9,10,11arasında ayırt etmek için yöntemler geliştirdik. Bu yaklaşımları kullanarak, kararlı durum düzeyleri DPC veya aşağıdaki maruz kalma bir DPC üreten acentası farklı genetik geçmişleri ile karşılaştırmak mümkündür. En yaygın kullanılan iki strateji DPC içeren DNA nitroselüloz membran bağlama stratejisini veya KCl/SDS yağış12,13kullanarak ücretsiz DNA'dan ayırarak gerektirir. Eski yaklaşımda hücreleri lysed ve nitroselüloz filtreden geçirilen. Nitroselüloz protein bağlar için filtre ücretsiz DNA geçmesine izin DNA, protein bağlantılı korunur. SDS protein ama değil DNA bağlar ve buna ek olarak KCl tarafından çöktürülmüş dayalı aslında bu ikinci stratejisinde protein bağlı DNA ücretsiz DNA'dan ayrılır. Sonuç olarak, ilişkisiz DNA çözüm içinde kalırken protein bağlı DNA çözünmez hale gelir. DPC içeren DNA sonra quantitated (hücreleri başlangıçta metabolik olarak etiketli ise) radiolabeled timidin kullanarak veya bir DNA-seçici floresan boya Höchst 33258 gibi. Bu yöntemler tekrarlanabilir ve küçük birkaç adım gerektirir. Ancak, onlar protein DNA'yı iliştirilmesi kimyasal crosslink, doğa ile ilgili bilgi vermeyin. Ayrıca, bu deneyleri DPC onarmak yanlışlıkla eksik tamir, Yani, alay-e doğru kolayca tuzağa veya, çöktürülmüş iyi niyetli DNA gibi olmayabilir daha küçük DNA-peptid Glossar proteolitik puanlama tarafından aşırı tahmin unutmamak önemlidir onarım.
Kuyruklu yıldız deneyleri hücreleri14oluşumunda DPC görselleştirmek için kullanılabilir. Bu deneylerde DPC varlığı azaltmak sonra İndinavir K. pretreating tarafından geri alınabilir DNA geçiş Bu nedenle, kuyruk uzunluğu DPC oluşumu tahmin etmek için kullanılabilir. Ancak, yukarıda belirtildiği gibi DPC oluşturan uyuşturucu olan kuyruk uzunluğu değiştirmek DNA hasar diğer türleri oluşturun. Bu iletişim kuralı da son derece teknik ve eğitim confocal görüntülemede ve uzmanlık gerektirir.
Kütle spektrometresi DPC onarım Kinetik crosslinking ajanlar15,16,17ile tedavi aşağıdaki çalışma için kullanılabilir. Bu deneyler DPC oluşturmayan ajanlar hücrelerle tedavi ve biotin yakalama veya fenol: kloroform (1:1) çıkarma DPC yalıtır. Kütle spektrometresi sonra çapraz proteinler tanımlamak veya zaman içinde oluşan DPC miktarda quantitate için kullanılabilir. Bu yaklaşımın önemli avantajı üretilen veri doğasıdır. Tam olarak maruz kalma bir xenobiotic, ancak, bu iletişim kuralını takip etmek haline protein türleri pahalı, zaman alıcı ve tespit edilebilir crosslink türüne göre sınırlı katalog mümkündür.
Maizels ve ark. geliştirilen bir hassas 'RADAR' (hızlı yaklaşım DNA adduct kurtarma) tahlil immunodetection DNA-protein quantitate adducts yanı sıra bir ELISA tabanlı RADAR tahlil18,19. Geçici hücrelerde formu ve örnekleri kütle spektroskopisi yeni protein tanımlamak uygun oluşturmak DNA-protein ara ürün bindirme adducts için bu deneyleri özellikle yararlı olur. Bu immunodetection tahlil DNA-protein crosslink yakalamak için antikorlar kullanılabilirliğine dayanır ve bu nedenle, bozulmuş DNA-peptid oluşturan onarım sırasında adducts algılama yeteneğine sahip olmayabilir. Son zamanlarda, belirli bir DPC DNA ikileşmesi ve hangi DPC proteolyzed daha küçük peptidler için onarım20,21sırasında olan bir DNA-bağımlısı metalloprotease Spartalı keşfedilmiştir bağlantılı yolu onarın. Devralınan mutasyonlar bu gen Ruijs-Aalfs Sendromu genomik istikrarsızlık, erken yaşlanma ve karaciğer kanseri22ile karakterize bir hastalık insanlarda, ile ilişkilidir. Fareler genetiği Spartan gen kusurları ile benzer fenotipleri23görüntüler.
Transkripsiyon etkinlik konak hücre reaktivasyonu tanımlanmış lezyonlar transfected plazmid DNA yüzeylerde24,25tarihinde mevcut tamiri çalışma kullanılmaya başlanmıştır. Bu deneylerde, plazmid DPC (veya diğer tip-in DNA lezyonlar) içeren bu luciferase gibi bir muhabir transkripsiyon engellemek, hücrelere transfected. Alınan 24-72 saat sonra sonra ilişkili mısınız DPC ile ışıldama ölçümleri onarın. Ancak, bu dolaylı onarım deneyleri 24 saat sonrası transfection'den önceki onarım olayları tespit aciz ve kısmen onarılan yüzeylerde, RNA polimeraz yan yol ve tam onarım ayırt edemez.
Yukarıda açıklanan yöntemlerin her birinin avantajları vardır ve DPC onarım, geçerli modeli katkıda bulunmuştur. Ancak, SSPE-qPCR tahlil bu diğer yaklaşımlar ile ilgili sınırlamalar birkaç kaçınmanızı sağlar ve sonuç olarak daha özel DPC tamir mekanizmaları içgörü sağlayabilir. Örneğin, SSPE-qPCR tahlil doğrudan siteye özgü DPC sağlam memeli hücrelerde DNA tamiri ölçebilirsiniz. Bu yöntem çok yönlü ve transfection hamster ve insan hücre satırlarını takip onarım sonuçları elde etmek için kullanılır. Plazmid transfection lipofection veya elektroporasyon kültürlü memeli hücre hatlarında kullanılarak gerçekleştirilebilir. Ayrıca tek tanımlanmış DPC tamiri ölçülür ve DNA hasar değil diğer türleri çoğu DPC oluşturan aracılar tarafından indüklenen sağlar. SSPE-qPCR yapmak kolay, ucuz ve hızlı. Bu tahlil kullanarak elde edilen sonuçlar onarım olaylar 2 h sonrası transfection gibi erken tespit etti. Bu yöntemi kullanarak, DPC onarım sonuçları etkileyebilecek değişkenleri hassas ve verimli bir şekilde okudu. Örneğin, transkripsiyon DPC tamir rolü titizlikle değerlendirilmesi henüz. SSPE-qPCR tahlil esneklik nedeniyle DPC crosslinking sitenin bu soruyu çözmek için manipüle edilebilir. Buna ek olarak, çoğaltma DPC taşıyan plazmid içine bir menşe giriş çoğaltma DPC tamir etkisini gidermek için kullanılabilir. Ayrıca, birden çok Glossar plazmid birden çok Glossar karşı tek bir DPC tamiri farklılıkları incelemek için oluşturulabilir. Kromozom DNA'yı kullanarak cevap vermek zor olurdu ama kolayca SSPE-qPCR tahlil kullanarak ele alınması sorular bunlar. Genel olarak, SSPE-qPCR tahlil saf, plazmid DNA bilinen bir konuma bir lezyon içeren mikrogram miktarda gerektirir. Adducts yanı sıra DPC bu assay olarak kullanılabilir, ancak, lezyon Taq polimeraz tarafından uzantısı engelleme yeteneğinin olması gerekir.