JoVE Journal > Genetics
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Resultados
Discussion
Divulgaciones
Acknowledgements
Materials
Referencias
Traducción Automática
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Genética

DNA Fiber Testi Kullanılarak İnsan Hücrelerinde Replikasyon Sonrası Boşlukların Birikmesi ve Onarımının Tespiti

Published: February 03, 2022
doi:
10.3791/63448
, , ,
1Department of Microbiology, Institute of Biomedical Sciences,University of São Paulo, 2Division of Oncology, Department of Internal Medicine,Washington University in St. Louis

Summary

Burada, lezyon indüksiyonundan sonra DNA’nın kopyalanmasında tek sarmallı DNA boşluklarını araştırmak için DNA lif testinin iki modifikasyonunu açıklıyoruz. S1 fiber testi, ssDNA’ya özgü S1 endonükleazı kullanarak replikatif sonrası boşlukların tespit edilmesini sağlarken, boşluk doldurma testi, boşluk onarımının görselleştirilmesine ve nicelleştirilmesine izin verir.

Abstract

DNA lifi testi, insan hücrelerinde DNA sentezi sırasında dahil edilen nükleotid analoglarının immüno-tespitine dayanan replikasyon çatal dinamiklerinin analizi için basit ve sağlam bir yöntemdir. Bununla birlikte, bu teknik birkaç bin kilobazlık sınırlı bir çözünürlüğe sahiptir. Sonuç olarak, birkaç yüz baz kadar küçük replikatif tek sarmallı DNA (ssDNA) boşlukları standart tahlil ile tespit edilemez. Burada, özellikle ssDNA’yı parçalayan bir enzim olan S1 nükleazını kullanan DNA lifi testinin modifiye edilmiş bir versiyonunu açıklıyoruz. Post-replikatif ssDNA boşluklarının varlığında, S1 nükleazı boşlukları hedefleyecek ve parçalayacak ve devam eden çatallardaki ssDNA boşlukları için bir okuma olarak kullanılabilecek daha kısa yollar üretecektir. Bu post-replikatif ssDNA boşlukları, hasarlı DNA süreksiz olarak çoğaltıldığında oluşur. Genom replikasyonundan ayrılan mekanizmalarla, boşluk doldurma veya replikatif onarım sonrası onarım olarak bilinen bir süreçte onarılabilirler. Boşluk doldurma mekanizmaları S fazından bağımsız DNA sentezini içerdiğinden, DNA lifi etiketleme şemasındaki değişiklikler de boşluk doldurma olaylarını izlemek için kullanılabilir. Toplamda, DNA lifi testinin bu modifikasyonları, insan hücrelerinin genomunda replikatif sonrası boşlukların nasıl oluştuğunu ve doldurulduğunu anlamak için güçlü stratejilerdir.

Introduction

Seminal çalışmalar, bakteri1 ve insan hücrelerinde DNA’ya zarar veren ajanlarla tedavi üzerine post-replikatif tek sarmallı (ssDNA) boşlukların biriktiğine dair kanıtlar sağlamıştır 2,3. Hasarlı DNA şablonlarının replikasyonu sırasında, DNA sentez makinesi, spesifik translezyon sentezi DNA polimerazları kullanarak veya şablon anahtarlama mekanizmaları yoluyla lezyonları atlayabilir. Alternatif olarak, replizom daha sonra onarılmak üzere geride bir ssDNA boşluğu bırakarak lezyonu atlayabilir. Daha yakın zamanlarda, bir çalışma, genotoksik ajanlarla tedavinin, replikasyon ara ürünlerinin spesifik yapısını görselleştirmek için elektron mikroskobu kullanılarak ökaryotlarda ssDNA boşluklarına yol açtığını açıkça göstermiştir4. Post-replikatif boşlukların bu bölgelerinin oluşumunun başlangıçta DNA replikasyonu2’nin yarı-süreksiz modunun basit bir sonucu olduğu öne sürüldü. Bu durumda, geciken iplikçik üzerindeki bir lezyon bir Okazaki parçasının uzamasını engelleyebilir, ancak çatal ilerlemesi doğal olarak bir ssDNA boşluğunun arkasında kalan aşağıdaki Okazaki parçası tarafından kurtarılır. Bununla birlikte, daha ileri çalışmalar, ilk olarak bakteri5’te gösterildiği gibi, öncü iplikçik üzerinde boşluk oluşumunun da mümkün olduğunu göstermiştir. Ökaryotlarda, primaz aktivitesine sahip benzersiz bir DNA polimeraz olan PRIMPOL’ün, azarlama aktivitesi 6,7,8,9,10,11 yoluyla bir replikasyon bloke edici lezyonun DNA sentezini yeniden başlatabildiği gösterilmiştir. Bu nedenle, PRIMPOL primaz aktivitesi, insan hücrelerinde DNA’ya zarar veren bir ajanla tedavi edildiğinde önde gelen iplikçikte post-replikatif ssDNA boşluklarının oluşumunu açıklayabilir12. Bununla birlikte, bu boşlukların tespiti ve boşluk onarımı, yakın zamana kadar, elektron mikroskobu4 veya plazmid bazlı tahliller13 gibi dolaylı veya zaman alıcı yaklaşımlar gerektiriyordu. İnsan hücrelerindeki boşlukları tespit etmek için ssDNA’ya özgü S1 nükleazın kullanılması, kırk yıldan daha uzun bir süre önce, sakkaroz gradyan teknikleri 2,3 kullanılarak yapılan erken çalışmalarla öncülük etmiştir. Daha yakın zamanlarda, grubumuz DNA lifi ve kuyruklu yıldız tahlilleri14 gibi diğer yöntemleri kullanarak DNA’nın kopyalanmasında (post-replikatif boşluklar) ssDNA’yı tespit etmek için bu nükleazın kullanımını uyguladı. Bu yeni yaklaşımlar, replikatif sonrası boşluklar üzerine yapılan çalışmaların mevcut artışının yolunu açtı. Burada, DNA fiber testi ile replikatif ssDNA boşluklarını tespit etmek için S1 nükleaz kullanma stratejisini açıklıyoruz ve DNA fiber protokolündeki bir diferansiyel etiketleme şemasının bu boşlukların onarımının incelenmesine nasıl izin verebileceğini açıklıyoruz.

DNA lifi testi, giderek artan sayıda laboratuvar tarafından kullanılan ve replikasyon çatalı dinamikleri ve replikasyon stres tepki mekanizmaları hakkında değerli bilgiler sağlayan güçlü bir tekniktir. Kısaca, bu teknik, nükleotid analoglarının (CldU -5-kloro-2′-deoksiüridin- ve IdU -5-iyodo-2′-deoksiüridin gibi) replikasyon DNA’sına sıralı olarak dahil edilmesine dayanmaktadır. Hasattan sonra, hücreler lize edilir ve DNA molekülleri pozitif kaplı bir cam slayt üzerine yayılır. CldU ve IdU daha sonra floresan mikroskopta iki renkli lifler olarak görselleştirilebilen spesifik antikorlar tarafından tespit edilir. Son olarak, IdU ve CldU yollarının uzunlukları, DNA hasarı indüksiyonunun bir sonucu olarak DNA replikasyon dinamiklerindeki herhangi bir değişikliği tanımlamak için ölçülür. Bu teknik, çatal durma, çatal yavaşlama, yeni ortaya çıkan DNA bozulması ve15,16 orijin ateşleme sıklığındaki değişiklikler gibi farklı fenomenleri araştırmak için kullanılabilir.

DNA lifi testinin bir sınırlaması, birkaç kilobazın çözünürlüğüdür. Post-replikatif ssDNA boşlukları yüzlerce baz aralığında olabileceğinden, bu boşlukları doğrudan standart DNA fiber protokolü ile görselleştirmek imkansızdır. Genotoksik ajanlarla tedavi edilen insan hücrelerinde DNA’nın kopyalanmasında ssDNA boşluklarının varlığı daha önce dolaylı olarak ortaya çıkmıştır. Örneğin, ssDNA bağlayıcı proteinin, replikasyon proteini A’nın (RPA) S fazı dışındaki hücrelerde işe alınması veya alkali DNA çözülmesi ile tespit edilen ssDNA oluşumunun DNA lifi testi ile uzun süreli çatal durdurma yokluğu ile birlikte değerlendirildiği gibi ssDNA’nın gözlemlenmesi 12,17,18,19,20,21 ssDNA boşluklarının birikmesine bağlanmıştır. Ek olarak, post-replikatif ssDNA boşlukları, ATR’ye bağımlı bir G2 / M faz kontrol noktasını indükler ve replikasyon zehirleri 18,19,20,21,22 ile muamele edilmiş hücreleri durdurur.

S1 nükleaz, 5′-fosforil mono- veya oligonükleotidleri serbest bırakan tek sarmallı nükleik asitleri bozar ve RNA’ya kıyasla ssDNA’ya 5 kat daha yüksek bir afiniteye sahiptir. Çift sarmallı nükleik asitler (DNA: DNA, DNA: RNA veya RNA: RNA), aşırı yüksek konsantrasyonlarda kullanıldığı durumlar dışında S1 nükleazına karşı dirençlidir. S1 nükleazı ayrıca bir çentik, boşluk, uyumsuzluk veya döngünün neden olduğu tek sarmallı bölgede çift sarmallı DNA’yı parçalar. Bu nedenle S1 nükleazı, ssDNA boşluklarını parçalayabilen ve sonuçta çift sarmallı kırılmalar üretebilen ssDNA’ya özgü bir endonükleazdır23,24. Böylece, DNA fiber protokolüne S1 nükleaz sindirimi için adımlar eklenmesi, dolaylı olarak replikatif sonrası ssDNA boşluklarının tespit edilmesini sağlar. Boşlukların varlığında, DNA yayılmadan önce maruz kalan çekirdeklerin S1 nükleazı ile muamele edilmesi, doğal olarak boşluk14’te bulunan ssDNA’nın S1 bölünmesinin bir sonucu olarak daha kısa yollar üretecektir. Buna göre, yol kısaltması, bu yaklaşımı kullanarak ssDNA boşlukları için okumadır. Standart DNA lif protokolü ile karşılaştırıldığında, S1 nükleaz içeren DNA lifi sadece iki ekstra adım gerektirir: çekirdeklere maruz kalma (hücre geçirgenliği) ve S1 nükleaz ile tedavi. Genotoksik ajanla tedavi edilen ancak S1 nükleazı olmayan örnekler ve genotoksik ajan olmadan S1 nükleazı ile muamele edilen örnekler gibi uygun kontrollerin zorunlu olduğunu belirtmek önemlidir. Analogların dahil edilmesi, S1 tedavisi ve yayılması da dahil olmak üzere protokolün kendisi bir günde gerçekleştirilebilir ve istisnai malzeme gerektirmez. Sadece timidin analogları, saflaştırılmış S1 nükleaz, uygun birincil ve ikincil antikorlar ve bir floresan mikroskop gerektirir. Genel olarak, S1 nükleazını kullanan DNA lifi, nispeten basit bir yaklaşım kullanarak devam eden replikasyon çatallarındaki ssDNA boşluklarını tespit eder.

Replikasyon stres tepki mekanizmalarının bir sonucu olarak oluşan post-replikatif ssDNA boşlukları, boşluk doldurma veya replikasyon sonrası onarım (PRR) adı verilen bir süreçte, translezyon DNA sentezi veya şablon değiştirme dahil olmak üzere farklı mekanizmalarla onarılabilir (veya doldurulabilir)25. Bu süreçler, replikasyondan bağımsız DNA sentezi14,26,27’yi içeren ilerleyen çatalların arkasında gerçekleşir. Bu bulgulara dayanarak, G2 fazındaki boşluk doldurma olaylarını doğrudan14,16,26,28 görselleştirmek için standart DNA lif testinden farklı bir etiketleme şeması gerçekleştirilebilir. Spesifik olarak, bir timidin analoğu, genotoksik tedavi ve replikatif sonrası ssDNA boşluk oluşumu sırasında replikasyon çatalını etiketlemek için kullanılabilirken, başka bir timidin analoğu boşluk doldurma olaylarını etiketlemek için kullanılabilir. Bu protokolde, hücreler 1 saat boyunca genotoksik tedaviden hemen sonra veya eşzamanlı olarak ilk timidin analoğu (örneğin IdU) ile etiketlenir, böylece ortaya çıkan DNA boşluk oluşumu sırasında etiketlenir. Nokodazol, G2 / M’deki hücreleri tutuklamak için 12-24 saat arasında herhangi bir yerde tedaviye eklenir ve aşağıdaki S fazını önler. Nokodazol tedavisinin son 4 saati için, boşluk doldurma sırasında dahil edilecek ortama ikinci bir timidin analoğu (örneğin CldU) eklenir. Daha da önemlisi, bu tahlil sadece G2’deki boşluk doldurma olaylarını tespit etmek için kullanılabilir, çünkü CldU’dan gelen boşluk doldurma sinyali, CldU’nun S fazında DNA’yı çoğaltmaya dahil olması nedeniyle bir sinyalden ayırt edilemez. Bu nedenle, arka plan sinyalini en aza indirmek için, hasar indüksiyonundan sonra CldU birleşmesinin zamanlaması, hücre popülasyonunun çoğunun G2 faz14’e girdiği zamana denk gelmelidir. Bu nedenle, bu zamanlama hücre hattına ve tedavi koşullarına bağlı olarak değişecektir. Bu tahlili kullanmadan önce hücre döngüsü ilerlemesini optimize etmeniz önerilir. Bu timidin analoglarının birlikte boyanması, ssDNA boşlukları oluşturulduğunda genotoksik tedavi sırasında sentezlenen yeni ortaya çıkan DNA’nın (IdU yolları) üstünde boşluk doldurma (PRR) yollarının (CldU yamaları) görselleştirilmesine izin verir.

Protocol

Çalışma insan hücrelerini kullandığından, çalışma São Paulo Üniversitesi Biyomedikal Bilimler Enstitüsü Etik Kurulu tarafından (ICB-USP, onay numarası #48347515.3.00005467) insan örnekleriyle yapılan araştırmalar için onaylanmıştır. NOT: Burada açıklanan protokoller önceki yayınlarda 14,16,28 gibi küçük değişikliklerle kullanılmıştır. Burada odak noktası, DNA’ya z…

Representative Results

S1 Fiber testinde, genotoksik bir ajanla yapılan tedavi, replikatif ssDNA boşluklarına yol açarsa, S1 ile tedavi edilen çekirdeklerden elde edilen DNA liflerinin toplam uzunlukları, DNA hasarı ile tedavi edildiğinde, tedavi edilmemiş örneklere ve genotoksik ajanla tedavi edilen ancak S1 bölünmesine sunulmayan örneklere kıyasla daha kısa olacaktır (Şekil 1). Alternatif olarak, S1 nükleaz ile tedavi, tedavi edilmemiş hücrelere kıyasla DNA lifler…

Discussion

Standart DNA lif tahlil protokolünün kritik adımları önceki bir yayında tartışıldı32. Burada, post-replikatif ssDNA boşluklarının varlığını araştırmak için standart DNA lif testinin modifiye edilmiş versiyonlarını ve başlangıçta14’te tarif edilen boşluk doldurma ile onarımlarını açıklıyoruz. Post-replikatif ssDNA boşluğu varlığı bağlamında, S1 Fiber protokolünde S1 nükleazın kullanılması, büyük olasılıkla, boşluk oluşumu ve…

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

C.F.M.M. laboratuvarındaki çalışmalar, FAPESP ve Hollanda Bilimsel Araştırma Örgütü (NWO, Hollanda) Uluslararası İşbirliği Araştırması kapsamında Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP, São Paulo, Brezilya, Grants #2019/19435-3, #2013/08028-1 ve 2017/05680-0) tarafından desteklenmektedir; Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq, Brasília, DF, Brazil, Grants # 308868/2018-8] ve Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal do Ensino Superior (CAPES, Brasília, DF, Brazil, Finance Code 001).

Materials

Acetic acid, Glacial Synth 64-19-7 Alternatively, BSA – Biosera – REF PM-T1725/100
Ammonium hydroxide Synth 1336-21-6 Or similar
Antibody anti-mouse IgG1 Alexa Fluor 594 Invitrogen A11005 –
Antibody anti-rat Alexa Fluor 488 Invitrogen A21470 –
Antibody Mouse anti-BrdU Becton Disckson 347580 –
Antibody Rat anti-BrdU Abcam  Ab6326 –
Biological security hood Pachane PA 410 Use hood present in the laboratory
BSA (Bovine Serum Albumin) Sigma-Aldrich A3294 Or similar
Cell scraper Thermo Scientific 179693 Or similar
CldU Millipore-Sigma C6891 –
Cloridric acid Synth 7647-01-0 Or similar
Confocal Zeiss LSM Series (7, 8 or 9) Zeiss – Or similar
Cover glass (or coverslips) Thermo Scientific 152460 Alternatively, Olen – Kasvi Cover Glass (24 x 60 mm) – K5-2460
DMEM – High Glucose LGC/Gibco BR30211-05/12100046 Use culture media specific for the cell line used.
EDTA (Ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt dihydrate) Sigma-Aldrich E5314 Or similar
Epifluorescence Microscope Axiovert 200 Zeiss – Or similar
FBS (Fetal Bovine Serum) Gibco 12657-029 Or similar
Forma Series II Water Jacketed CO2 Incubator Thermo Scientific 3110 13-998-074 Use cell incubator present in the laboratory
Glass slide jar Sigma-Aldrich S5516 Or similar
Glycerol Sigma-Aldrich 56-81-5 Or similar
Idu Millipore-Sigma I7125 –
Magnesium Chloride Synth 7791-18-6 Or similar
Methanol Merck 67-56-1 Or similar
Microscope slides Denville M1021 Alternatively, Olen – Kasvi Microscope Slides – K5-7105 OR Precision Glass Line – 7105-1
MOPS (Ácido 3-morfolinopropano 1-sulfônico) Synth 1132-61-2 Or similar
Nocodazole Sigma-Aldrich 31430-18-9 –
PBS (Phosphate Buffer Saline) Life Thechnologies 3002 Or similar
Penicillin-Streptomycin Gibco 15140122 Or similar
ProLong Gold AntiFade Mountant Invitrogen P36930 Any antifade moutant solution for immunofluorescence could be used
S1 nuclease purified from Aspergillus oryzae Invitrogen 18001-016 Pre-dilute the S1 nuclease (1/100 – 1/200) in S1 nuclease dilution buffer provided by the manufacturer, aliquote and store at -20 °C
SDS (Sodium Dodecyl Sulfate) BioRad 161-0302 Or similar
Sodium Acetate Trihydrate Sigma-Aldrich 6131-90-4 Or similar
Sodium Chloride Synth  7647-14-5 Or similar
Sucrose Sigma-Aldrich 57-50-1 Or similar
Tris Base West Lab Research BP152-1 Or similar
Triton X-100 Synth 9002-93-1 Or similar
Trypsin Gibco 25200072 Or similar
Tween 20 Sigma-Aldrich P1379 Or similar
UVC Lamp Non Specific – Essential: emission lenght of 254 nm
VLX-3W UV Radiometer Vilber Loumart – Or similar
Zinc Acetate Sigma-Aldrich 557-34-6 Or similar
DOWNLOAD MATERIALS LIST

Referencias

  1. Rupp, W. D., Howard-Flanders, P. Discontinuities in the DNA synthesized in an excision-defective strain of Escherichia coli following ultraviolet irradiation. Journal of Molecular Biology. 31 (2), 291-304 (1968).
  2. Meneghini, R. Gaps in DNA synthesized by ultraviolet light-irradiated WI38 human cells. Biochimica et Biophysica Acta. 425 (4), 419-427 (1976).
  3. Meneghini, R., Cordeiro-Stone, M., Schumacher, R. I. Size and frequency of gaps in newly synthesized DNA of xeroderma pigmentosum human cells irradiated with ultraviolet light. Biophysical Journal. 33 (1), 81-92 (1981).
  4. Lopes, M., Foiani, M., Sogo, J. M. Multiple mechanisms control chromosome integrity after replication fork uncoupling and restart at irreparable UV lesions. Molecular Cell. 21 (1), 15-27 (2006).
  5. Heller, R. C., Marians, K. J. Replication fork reactivation downstream of a blocked nascent leading strand. Nature. 439 (7076), 557-562 (2006).
  6. Bianchi, J., et al. PrimPol bypasses UV photoproducts during eukaryotic chromosomal DNA replication. Molecular Cell. 52 (4), 566-573 (2013).
  7. García-Gómez, S., et al. PrimPol, an archaic primase/polymerase operating in human cells. Molecular Cell. 52 (4), 541-553 (2013).
  8. Mourón, S., et al. Repriming of DNA synthesis at stalled replication forks by human PrimPol. Nature Structural & Molecular Biology. 20 (12), 1383-1389 (2013).
  9. Wan, L., et al. hPrimpol1/CCDC111 is a human DNA primase-polymerase required for the maintenance of genome integrity. EMBO Reports. 14 (12), 1104-1112 (2013).
  10. Keen, B. A., Jozwiakowski, S. K., Bailey, L. J., Bianchi, J., Doherty, A. J. Molecular dissection of the domain architecture and catalytic activities of human PrimPol. Nucleic Acids Research. 42 (9), 5830-5845 (2014).
  11. Tirman, S., Cybulla, E., Quinet, A., Meroni, A., Vindigni, A. PRIMPOL ready, set, reprime. Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology. 56 (1), 17-30 (2021).
  12. Quinet, A., Lerner, L. K., Martins, D. J., Menck, C. F. M. Filling gaps in translesion DNA synthesis in human cells. Mutation Research, Genetic Toxicology Environmental Mutagenesis. 836, 127-142 (2018).
  13. Ziv, O., Diamant, N., Shachar, S., Hendel, A., Livneh, Z., Bjergbæk, L. Quantitative measurement of translesion DNA synthesis in mammalian cells. DNA Repair Protocols. Methods in Molecular Biology (Methods and Protocols). 920, (2012).
  14. Quinet, A., et al. Translesion synthesis mechanisms depend on the nature of DNA damage in UV-irradiated human cells. Nucleic Acids Research. 44 (12), 5717-5731 (2016).
  15. Técher, H., et al. Replication dynamics: biases and robustness of DNA fiber analysis. Journal of Molecular Biology. 425 (23), 4845-4855 (2013).
  16. Quinet, A., Carvajal-Maldonado, D., Lemacon, D., Vindigni, A. DNA fiber analysis: Mind the gap. Methods in Enzymology. 591, 55-82 (2017).
  17. Elvers, I., Johansson, F., Groth, P., Erixon, K., Helleday, T. UV stalled replication forks restart by re-priming in human fibroblasts. Nucleic Acids Research. 39 (16), 7049-7057 (2011).
  18. Diamant, N., et al. DNA damage bypass operates in the S and G2 phases of the cell cycle and exhibits differential mutagenicity. Nucleic Acids Research. 40 (1), 170-180 (2012).
  19. Temviriyanukul, P., et al. Temporally distinct translesion synthesis pathways for ultraviolet light-induced photoproducts in the mammalian genome. DNA Repair. 11 (6), 550-558 (2012).
  20. Jansen, J. G., et al. Redundancy of mammalian Y family DNA polymerases in cellular responses to genomic DNA lesions induced by ultraviolet light. Nucleic Acids Research. 42 (17), 11071 (2014).
  21. Quinet, A., et al. Gap-filling and bypass at the replication fork are both active mechanisms for tolerance of low-dose ultraviolet-induced DNA damage in the human genome. DNA Repair. 14 (1), 27-38 (2014).
  22. Callegari, A. J., Clark, E., Pneuman, A., Kelly, T. J. Postreplication gaps at UV lesions are signals for checkpoint activation. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 107 (18), 8219-8224 (2010).
  23. Vogt, V. M. Purification and further properties of single-strand-specific nuclease from Aspergillus oryzae. European Journal of Biochemistry. 33 (1), 192-200 (1973).
  24. Cordeiro-Stone, M., Schumacher, R. I., Meneghini, R. Structure of the replication fork in ultraviolet light-irradiated human cells. Biophysical Journal. 27 (2), 287-300 (1979).
  25. Lehmann, A. R., Fuchs, R. P. Gaps and forks in DNA replication: Rediscovering old models. DNA Repair (Amst). 5 (12), 1495-1498 (2006).
  26. Daigaku, Y., Davies, A. A., Ulrich, H. D. Ubiquitin-dependent DNA damage bypass is separable from genome replication. Nature. 465 (7300), 951-955 (2010).
  27. Karras, G. I., Jentsch, S. The RAD6 DNA damage tolerance pathway operates uncoupled from the replication fork and is functional beyond S phase. Cell. 141 (2), 255-267 (2010).
  28. Tirman, S., et al. Temporally distinct post-replicative repair mechanisms fill PRIMPOL-dependent ssDNA gaps in human cells. Molecular Cell. 81 (19), 4026-4040 (2021).
  29. Cong, K., et al. Replication gaps are a key determinant of PARP inhibitor synthetic lethality with BRCA deficiency. Molecular Cell. 81 (15), 3128-3144 (2021).
  30. Quinet, A., et al. PRIMPOL-mediated adaptive response suppresses replication fork reversal in BRCA-deficient cells. Molecular Cell. 77 (3), 461-474 (2020).
  31. Jackson, D. A., Pombo, A. Replicon clusters are stable units of chromosome structure: evidence that nuclear organization contributes to the efficient activation and propagation of S phase in human cells. The Journal of Cell Biology. 140 (6), 1285-1295 (1998).
  32. Schwab, R. A., Niedzwiedz, W. Visualization of DNA replication in the vertebrate model system DT40 using the DNA fiber technique. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (56), e3255 (2011).
  33. Simoneau, A., Xiong, R., Zou, L. The trans cell cycle effects of PARP inhibitors underlie their selectivity toward BRCA1/2-deficient cells. Genes & Development. 35 (17-18), 1271-1289 (2021).
  34. Taglialatela, A., et al. REV1-Polζ maintains the viability of homologous recombination-deficient cancer cells through mutagenic repair of PRIMPOL-dependent ssDNA gaps. Molecular Cell. 81 (19), 4008-4025 (2021).
  35. Lim, K. S., et al. USP1 Is required for replication fork protection in BRCA1-deficient tumors. Molecular Cell. 72 (6), 925-941 (2018).
  36. Peng, M., et al. Opposing roles of FANCJ and HLTF protect forks and restrain replication during stress. Cell Reports. 24 (12), 3251-3261 (2018).
  37. Huang, J., et al. The DNA translocase FANCM/MHF promotes replication traverse of DNA interstrand crosslinks. Molecular Cell. 52 (3), 434-446 (2013).
  38. Ding, W., Bishop, M. E., Lyn-Cook, L. E., Davis, K. J., Manjanatha, M. G. In vivo alkaline comet assay and enzyme-modified alkaline comet assay for measuring DNA strand breaks and oxidative DNA damage in rat liver. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (111), e53833 (2016).
  39. Lu, Y., Liu, Y., Yang, C. Evaluating in vitro DNA damage using comet assay. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (128), e56450 (2017).

Tags

DNA Fiber AssayPost-replicative GapsS1 NucleaseDNA RepairReplication StressGenome IntegrityUV-C IrradiationCldU IncorporationCSK PermeabilizationDNA Lesion Detection

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Citar este artículo
Martins, D. J., Tirman, S., Quinet, A., Menck, C. F. M. Detection of Post-Replicative Gaps Accumulation and Repair in Human Cells Using the DNA Fiber Assay. J. Vis. Exp. (180), e63448, doi:10.3791/63448 (2022).
Descargar cita
Reimpresiones y permisos

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image