DNA-korjauksen seuranta reaaliajassa

Biolääketieteen tutkijat ympäri maailmaa haluavat arvioida uusia lääkkeitä, ymmärtää sairauksia ja seurata kuinka solut reagoivat stressiin.Mutta on vaikea seurata DNA:n vaurioita ja korjauksia, kun ne tapahtuvat elävän solun sisällä.Useimmat olemassa olevat työkalut jäädyttävät solut eri hetkillä ja tuottavat still-kuvia reaaliaikaisen toiminnan sijaan.Kuinka poistaa tämä tiesulku?

Utrechtin yliopistossa kehitetty uusi fluoresoiva anturi poistaa tämän esteen.Sen avulla tutkijat voivat seurata DNA-vaurioiden ilmaantumista ja katoamista reaaliajassa elävien solujen ja kokonaisten organismien sisällä häiritsemättä soluprosesseja.Kaikille, jotka tutkivat solujen ikääntymistä, syövän muodostumista tai lääkkeiden vaikutusta DNA:han, tämä tekee monista aiemmista kokeista toimivia.

Aiempien työkalujen ydinongelma on häiriö.Vasta-aineet ja nano-aineet sitoutuvat voimakkaasti vaurioituneeseen DNA:han ja estävät korjausproteiineja, muuttavat korjauksen ajoitusta ja vääristävät tuloksia.Uusi anturi välttää tämän käyttämällä soluissa pientä palaa luonnollista proteiinia.Se kiinnittyy hetkeksi vaurioituneeseen DNA:han, luo fluoresoivan signaalin ja vapautuu jättäen korjausvaiheet koskemattomiksi.Varhaiset testit osoittivat, että se valaisee samat alueet kuin kaupalliset vasta-aineet, mutta ilman häiriöitä, mikä antaa selkeämmän kuvan korjauksesta reaaliajassa.Tämä siirtyminen staattisista tilannekuvista jatkuvaan havainnointiin antaa tutkijoille mahdollisuuden tallentaa yhden kokonaisen videon, joka näyttää, milloin vauriot muodostuvat, kuinka korjaavat proteiinit kerääntyvät ja milloin korjaus päättyy.Sukkulamato C elegansilla tehdyt testit vahvistivat, että työkalu toimii viljeltyjen solujen ulkopuolella, ja yhdistettynä muihin molekyylityökaluihin se voi kartoittaa vaurioita genomissa, seurata proteiinivasteita ja tutkia DNA:n liikettä ytimen sisällä.

Sovellettavilla aloilla, kuten syöpälääkkeiden kehittämisessä, arvo on selvä.Monet syöpähoidot vahingoittavat DNA:ta kasvainsoluissa, ja varhainen testaus vaatii tarkan mittauksen, kun taas vasta-ainepohjaiset menetelmät voivat olla kalliita ja epäjohdonmukaisia.Anturi tarjoaa nopeamman ja halvemman tavan mitata lääkkeiden vaikutuksia muuttamatta solubiologiaa.Se voi myös havaita säteilyaltistuksen, seurata mutageenisia kemikaaleja ja tukea solujen ikääntymistä koskevia tutkimuksia.Tämä työkalu tekee sen mahdolliseksi tutkimuslaboratorioille, lääkekehittäjille ja toksikologiaryhmille, joiden on nähtävä DNA:n korjaus toiminnassa.