Spåra DNA-reparation i realtid
Den nya sensorn låter forskare se DNA-skador och reparationer när det händer i levande celler och organismer, vilket gör studier om åldrande, cancer och läkemedelseffekter möjliga.
Biomedicinska forskare runt om i världen vill utvärdera nya läkemedel, förstå sjukdomar och spåra hur celler reagerar på stress.Men det är svårt att se DNA-skador och reparera när de händer inuti en levande cell.De flesta befintliga verktyg fryser celler vid olika ögonblick och producerar stillbilder istället för realtidsaktivitet.Hur rensar man denna vägspärr?
En ny fluorescerande sensor utvecklad vid Utrecht University tar bort denna barriär.Det låter forskare se DNA-skador uppstå och försvinna i realtid, inuti levande celler och hela organismer, utan att störa cellprocesser.För alla som studerar hur celler åldras, hur cancer bildas eller hur läkemedel påverkar DNA, gör detta många tidigare experiment genomförbara.
Kärnproblemet med tidigare verktyg är störningar.Antikroppar och nanokroppar binder starkt till skadat DNA, blockerar reparationsproteiner, ändrar reparationstid och förvränger resultat.Den nya sensorn undviker detta genom att använda en liten bit av ett naturligt protein i cellerna.Den fäster kort på skadat DNA, skapar en fluorescerande signal och släpper, vilket lämnar reparationsstegen orörda.Tidiga tester visade att det lyser upp samma regioner som kommersiella antikroppar men utan avbrott, vilket ger en tydligare bild av reparation i realtid.Denna förändring från statiska ögonblicksbilder till kontinuerlig observation låter forskare spela in en hel video, som visar när skada bildas, hur reparationsproteiner samlas och när reparationen slutar.Tester i nematoden C elegans bekräftade att verktyget fungerar bortom odlade celler, och tillsammans med andra molekylära verktyg kan det kartlägga skador i genomet, spåra proteinsvar och studera DNA-rörelser inuti kärnan.
För tillämpade områden som cancerläkemedelsutveckling är värdet tydligt.Många cancerbehandlingar skadar DNA i tumörceller och tidiga tester kräver exakta mätningar, medan antikroppsbaserade metoder kan vara kostsamma och inkonsekventa.Sensorn ger ett snabbare och billigare sätt att mäta läkemedelseffekter utan att förändra cellbiologin.Den kan också upptäcka strålningsexponering, övervaka mutagena kemikalier och stödja studier av hur celler åldras.För forskningslaboratorier, läkemedelsutvecklare och toxikologiteam som behöver se DNA-reparation i aktion, gör detta verktyg det möjligt.