İyonlaştırıcı Radyasyon Cevabı γH2AX Foci Kantitasyonu
Summary
Bir moleküler marker olarak γH2AX oluşumu kullanarak DNA çift iplikli çizgiler Niceleme radyasyon biyoloji paha biçilmez bir araç haline gelmiştir. Burada hücreler radyasyona maruz kaldıktan sonra γH2AX odakları ölçümü için immünofloresan testinin kullanımını göstermek.
Abstract
Endojen metabolik süreçleri ya da ya da dışsal kaynaklar tarafından indüklenen DNA çift iplikli sonları (DSBs), hayatta kalma ve genomik bütünlüğünün korunması açısından en kritik DNA lezyonlar vardır. DSBs indüksiyon erken bir cevap γH2AX oluşturan, son derece korunmuş C-terminal SQEY motifi, serin-139 kalıntı H2A histon varyant, H2AX fosforilasyon.<sup> 1</sup>. DSBs indüksiyonu takiben, H2AX hızla fosfatidil-inosito 3-kinaz (Pikk) proteinleri aile, ataksi telenjiektazi mutasyona uğramış (ATM), DNA-protein kinaz katalitik subunit ve ATM ve RAD3 ilgili fosforile (ATR)<sup> 2</sup>. Tipik olarak, sadece birkaç baz çifti (bp) kromatin, DNA hasarı sinyalizasyon ve onarımı konusunda değişiklikler önemi göz önüne alındığında, ancak, önemli bir sinyal amplifikasyonu var, bir DSB sorumlu tutulmaktadır. H2AX fosforilasyonu DSB başına toplam hücresel H2AX yaklaşık% 0.03 etkileyen, ağırlıklı olarak kromatin bitişik alanlarda ATM yayılır aracılı<sup> 2,3</sup>. Bu kolayca görüntülenebilmekte ve immünofloresan mikroskobu ile quantitated DSB ve ayrık γH2AX odaklarının oluşmasına sonuçları site çevreleyen kromatin ~ 2 MBP bölgeleri kapsayan yaklaşık 2000 H2AX molekülleri fosforilasyon karşılık gelen<sup> 2</sup>. DSB az γH2AX kaybı onarım yansıtır, ancak DSBs komple tamir tanımlar ne gibi bazı tartışmalar var, ancak her iki DNA ipliklerini rejoining yeterli olduğunu ileri sürülmüştür, o da öne sürülmüştür yeniden takiben eski haline orijinal sıkıştırma kromatin devlet gerekli<sup> 4-8</sup>. ΓH2AX disappearence en azından bir kısmını içerir fosfatazlar, fosfataz 2A ve fosfataz 4C tarafından Defosforilasyon<sup> 5,6</sup>. Ayrıca, tekrar dağıtılmasıyla γH2AX kaldırılması H2A.Z histon döviz içeren suçlanmıştır.<sup> 7,8</sup>. Önemlisi, γH2AX odakları kantitatif analizi, tıp ve nükleer araştırma uygulamaları geniş bir yol açmıştır. Burada ilk DNA hasarı γ-ışınlanmış yapışık insan keratinositler γH2AX odaklarının tespiti ve kantitatif değerlendirilmesi için en sık kullanılan immünofloresan yöntemi göstermektedir<sup> 9</sup>.
Protocol
Discussion
(Γ-ışınları) iyonize radyasyon, hızla γH2AX odakları formu ve odaklar numaraları için aşağıdaki maruziyet 30-60 dakika 2 ila maksimum ulaşır. Bu nedenle, 1 saat ışınlama sonrası bir zaman noktasında ilk DSB oluşumunu yansıtmaktadır. Biz deneyimiz için klinik olarak anlamlı bir radyasyon dozu 2 Gy kullandık. Ancak, yöntem ilk DSB oluşumu tespiti için 4 Gy radyasyon dozları için kullanılır; odakları önemli bir örtüşme yüksek dozlarda doğru kantitatif engellemektedir. ΓH2…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Avustralya Nükleer Bilimi ve Mühendisliği Enstitüsü destek kabul edilmektedir. TCK AINSE ödül layık görüldü. Epigenomic Tıp Laboratuarı, Ulusal Sağlık ve Tıbbi Araştırma Konseyi (566.559) Avustralya tarafından desteklenmektedir. LM Melbourne Araştırma (University of Melbourne) ve Biyomedikal Görüntüleme CRC ek burs tarafından desteklenmektedir. Monash Micro Görüntüleme desteği (Dr Stephen Cody ve Iska Carmichael), bu iş için çok değerli idi.
Materials
| Material Name | Tipo | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| Keratinocyte-Serum Free Medium (K-SFM) | Media | Invitrogen | 17005042 | Keratinocyte media supplemented with human recombinant Epidermal Growth Factor 1-53 (EGF 1-53), and Bovine Pituitary Extract (BPE). |
| Lab Tek lI Chamber Slides (8-well) | Chamber Slides | Nunc Denmark | NUN154534 | |
| Coverslips (22x50mm) | Coverslips | Menzel-Gläser | CS2250100 | |
| Bovine Serum Albumin (BSA) | Sigma-Aldrich | A7906 | BSA (1%) is used to block any non-specific antibody binding. Primary and secondary antibodies are diluted in BSA. | |
| PBS (without Ca2+ and Mg2+) | Invitrogen | 17-517Q | ||
| 0.5% Trypsin-EDTA x10 | Invitrogen | 15400-054 | Trypsin-EDTA (0.05%) used to detach cells from culture flasks. | |
| Triton X-100 | Reagent | Sigma-Aldrich | T8787 | Triton X-100 (0.1%) used to permeabilise cells. |
| Paraformaldehyde | Reagent | Sigma-Aldrich | 158127 | Paraformaldehyde (4%) used to fix cells. |
| Mouse monoclonal anti-phospho histone-H2AX antibody | Primary Antibody | Millipore | 16193 | Dilution of primary antibody (1:500), in 1% BSA. |
| Alexa Fluor 488 goat anti-mouse IgG (H+L) | Secondary Antibody | Invitrogen | 11029 | Dilution of secondary antibody (1:500), in 1% BSA. |
| TOPRO3 | DNA Stain | Invitrogen | T3605 | DNA stain commonly used: 4,6-diamidino-2-phenylindole dihydrochloride (DAPI). Can only be used with microscopes with the appropriate excitation laser. |
| ProLong Gold | Anti-fade solution | Invitrogen | P36930 | Refractive index of 1.42 at 20°C. |
| Tissue Culture Flask, Vented Cap | Culture Flask | BD Falcon | 353112 | |
| Tissue Culture Dish (150x25mm) | Petridish | BD Falcon | 353025 | |
| Coplin Jar, glass | Grale Scientific P/L | 1771-OG | ||
| Staining Trough | Grale Scientific P/L | V1991.99 | ||
| Gammacell 1000 Elite Irradiator | Gamma Irradiator | Nordion International Inc. | ||
| Zeiss LSM 510 Meta Confocal | Confocal Microscope | |||
| Metamorph | Software for Imaging analysis | Molecular Devices, USA |
Referencias
- Rogakou, E. P., Boon, C., Redon, C., Bonner, W. M. Megabase chromatin domains involved in DNA double-strand breaks in vivo. J. Cell Biol. 146, 905-916 (1999).
- Bonner, W. M. Gamma H2AX and cancer. Nature Reviews Cancer. 8 (12), 957-967 (2008).
- Savic, V. Formation of Dynamic [gamma]-H2AX Domains along Broken DNA Strands Is Distinctly Regulated by ATM and MDC1 and Dependent upon H2AX Densities in Chromatin. Molecular Cell. 34 (3), 298-310 (2009).
- Downs, J. Binding of chromatin-modifying activities to phosphorylated histone H2A at DNA damage sites. Mol Cell. 16 (6), 979-990 (2004).
- Chowdhury, D. [gamma]-H2AX Dephosphorylation by Protein Phosphatase 2A Facilitates DNA Double-Strand Break Repair. Molecular Cell. 20 (5), 801-809 (2005).
- Nakada, S., Chen, G., Gingras, A., Durocher, D. PP4 is a gamma H2AX phosphatase required for recovery from the DNA damage checkpoint. EMBO Rep. 9 (10), 1019-1026 (2008).
- Altaf, M., Auger, A., Covic, M., Côté, J. Connection between histone H2A variants and chromatin remodeling complexes. Biochem Cell Biol. 87 (1), 35-50 (2009).
- Kusch, T. Acetylation by Tip60 Is Required for Selective Histone Variant Exchange at DNA Lesions. Science. 306, 2084-2087 (2004).
- Hurlin, P. Progression of human papillomavirus type 18-immortalized human keratinocytes to a malignant phenotype. Proc Natl Acad Sci U S A. 88 (2), 570-574 (1991).
- Dickey, J. H2AX: functional roles and potential applications. Chromosoma. , (2009).
