$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Mikronükleus (MN), sitoplazmada nükleer DNA, histonlar ve nükleoprotein fragmanları içeren, zar yapıları 1,2 ile çevrili bir hücre altı yapıdır. MN, ana çekirdekten tamamen ayrıdır ve tipik olarak, ana çekirdeğin çapının 1/16 ila 1/3'ü arasında değişen bir boyutta, oval veya dairesel bir şekilde onun yanında görünür. MN'lerin oluşumu esas olarak asentrik kromozom fragmanları, kromozomal yanlış ayrışma, disentrik kromozom kırılması, kromozom kararsızlığı ve çift dakikaların (DB'ler) toplanması ile ilişkilidir3. MN'ler nadiren sağlıklı hücrelerde görülür ve ağırlıklı olarak DNA hasarına veya mitotik hatalara yol açan eksojen genotoksinlere maruz kalmaktan kaynaklanır 4,5. Radyasyon hasarı, MN oluşumuna önemli bir katkıda bulunur ve insanların iyonlaştırıcı radyasyona (IR) maruz kalması, klinik ve teknolojik uygulamalardaki gelişmelerle artmıştır 6,7. IR maruziyeti, hücresel DNA'da tek iplikli kopmalara (SSB'ler) ve çift iplikçik kopmalarına (DSB'ler) neden olur, bu da hücre ölümü veya apoptozile sonuçlanabilir 8,9,10. MN'ler, onarılmamış veya uyumsuz DSB onarımı nedeniyle üretilen kromozomların, tüm kromozomların veya kromatitlerin parçalarıdır. IR 7,11,12'nin neden olduğu hasar derecesinin kritik göstergeleri olarak hizmet ederler. Radyasyon tedavisinin yan etkilerini hafifletmek ve halkın istenmeyen radyasyona maruz kalmasını en aza indirmek için MN'lerdeki bileşenlerin kapsamlı bir şekilde anlaşılması esastır 6,13. Bununla birlikte, MN'lerde bulunan proteinler ve nükleik asitler bugüne kadar tam olarak karakterize edilmemiştir.
MN'lerin çeşitli DNA hasarının indüksiyonundan kaynaklandığına inanılmaktadır. Replikasyon mekanizmaları ve DNA onarım yetenekleri bozulur ve kısa bir süre içinde geniş DNA hasarına yol açar 3,14,15. MN'ler ayrıca, kanser öncesi hücrelerdesürekli olarak bulunan kromozomal instabilitenin önemli göstergeleridir 3,14,16,17,18,19. MN'ler uzun süredir genotoksisite, tümör riski ve tümör derecesi 3,20,21 için biyobelirteç olarak kullanılmaktadır. Bir kez oluştuktan sonra, MN'ler, inflamatuar sinyalizasyon22,23 ve kromozomal genetik yeniden düzenleme 24,25,26 dahil olmak üzere çok sayıda kanserojen süreci aktif olarak sürdürebilir. Örneğin, MN'ler, sitoplazma 4,22,23,27'den viral patern tanıma reseptörü (PRR) siklik GMP-AMP sentazı (cGAS) alarak inflamatuar bir kaskad başlatır. MN'lerde bulunabilecek diğer proteinler arasında eksonükleazlar28, transkripsiyonel mekanizmalar4 ve translasyon kofaktörleri bulunur. MN'lerin sitoplazmik protein kütüphanesinden benzersiz, önyargılı bir protein profili oluşturup oluşturmadığı veya oluşumları sırasında çekirdek ve sitoplazmadan pasif olarak yüksek miktarda protein elde edip etmediği belirsizliğini korumaktadır. cGAS gibi bireysel proteinlerin ötesinde, belirli ortamların genel MN bileşimini ne ölçüde etkilediği henüz belirlenmemiştir. Tüm mikronükleus manzarasının anlaşılması sınırlıdır ve keşif için halka açık veri kümeleri yoktur. Bu nedenle, bileşenlerinin derinlemesine ve kapsamlı analizleri için tam ve saflaştırılmış MN'lerin çıkarılmasına acilen ihtiyaç duyulmaktadır.
MN'lerde gecikmiş DNA replikasyonunun bir nedeni, DNA sentezi ve onarımı için gerekli enzim ve kofaktör eksikliğinden kaynaklanan replikasyon stresi olabilir. Bu eksiklik, MN nükleer zarfının hatalı montajından kaynaklanabilir ve bu da bir nükleer gözenek kompleksinin20 olmamasına yol açabilir. Sonuç olarak, MN'ler nükleer membran bütünlüğünü ve genom stabilitesini korumak için gerekli olan anahtar proteinleri içe aktaramazlar 2,29,30,31. Tamamlanmamış MN nükleer zarı yırtılmaya eğilimlidir ve bu da MN ekstraksiyonunu oldukça zor hale getirir.
Şu anda, MN'ler esas olarak sükroz yoğunluk gradyan santrifüjlemesi 27,32,33 kullanılarak ekstrakte edilmekte ve akış sitometrisi34 ile saflaştırılmaktadır. Bu çalışmada, MN'lerin ayırma ve saflaştırma işlemi özetlenerek basitleştirilmiştir. Radyasyona maruz kalan insanlardan periferik kan lenfositleri izole edildi ve MN'ler farklı konsantrasyonlarda sükroz tamponları kullanılarak iki kez saflaştırıldı. MN'lerin bütünlüğü ve saflığı doğrulandı ve araştırmacılara MN'lerin nedenlerini ve işlevlerini incelemek için pratik ve sezgisel bir deneysel gösteri sağlandı.