Análise microscópica de γH2AX focos, que formam após a fosforilação de H2AX em Ser-139 em resposta ao DNA dupla fita-breaks, tornou-se uma ferramenta valiosa na biologia da radiação. Aqui usamos um anticorpo mono-metilado histona H3 em lisina 4 como um marcador epigenético ativamente de eucromatina transcrever, para avaliar a distribuição espacial da radiação induzida por formação γH2AX dentro do núcleo.
Uma resposta rápida molecular de DNA de fita dupla-breaks (LAP) é a fosforilação da Ser-139 resíduos dentro do tema SQEY terminal do 1,2 H2AX histonas. Esta fosforilação de H2AX é mediada pela fosfatidil-inosito 3-quinase (PI3K) família de proteínas, ataxia telangiectasia mutantes (ATM), subunidade proteína-quinase DNA catalítico e ATM e Rad3 relacionados (ATR) 3. A forma fosforilada da H2AX, referido como γH2AX, se espalha para regiões adjacentes da cromatina a partir do site do DSB, formando focos discretos, que são facilmente visualizados por microscopia immunofluorecence 3. Análise e quantificação de γH2AX focos tem sido amplamente utilizada para avaliar DSB formação e reparação, especialmente em resposta à radiação ionizante e para avaliar a eficácia da radiação modificando vários compostos e compostos citotóxicos 4.
Dada a especificidade e sensibilidade requintada deste marcador de novo de LAP, tem fornecido novos insights sobre os processos de danos no DNA e reparo no contexto da cromatina. Por exemplo, na biologia da radiação, o paradigma central é que o DNA nuclear é o alvo crítico com relação à sensibilidade à radiação. Na verdade, o consenso geral no campo tem sido em grande parte para ver cromatina como um modelo homogêneo para danos no DNA e reparo. No entanto, com o uso de γH2AX como marcador molecular de LAP, uma disparidade de γ-induzida por irradiação formação γH2AX focos em eucromatina e heterocromatina foi observada 5-7. Recentemente, foi utilizado um painel de anticorpos para mono-, di-ou tri-metilados histona H3 em lisina 9 (H3K9me1, H3K9me2, H3K9me3), que são marcas epigenéticas de heterocromatina constitutiva e silenciamento transcricional e lisina 4 (H3K4me1, H3K4me2, H3K4me3 ), que estão fortemente correlacionados ativamente transcrever regiões eucromáticos, para investigar a distribuição espacial da radiação ionizante γH2AX seguintes 8. De acordo com as idéias predominantes em relação à biologia da cromatina, nossos resultados indicaram uma estreita correlação entre a formação γH2AX e transcrição ativa 9. Aqui nós demonstramos o nosso método de imunofluorescência para detecção e quantificação de γH2AX focos em células não aderentes, com um foco particular em co-localização com outros marcadores epigenéticos, análise de imagens e modelagem 3D.
The authors have nothing to disclose.
O apoio do Instituto Australiano de Ciência Nuclear e Engenharia é reconhecido. TCK foi o ganhador de prêmios AINSE. Lab Medicine epigenômico é suportado pelo National Health and Medical Research Council of Australia (566.559). Este trabalho é financiado pelo CRC para Biomédica imagem Development Ltd, criado e apoiado em Centros de o Governo australiano de Pesquisa Cooperativa (CRC) do programa. LM é apoiada por Melbourne Research (University of Melbourne) e Biomedical Imaging bolsas complementares CRC. O apoio de Monash Micro Imaging (Drs. Stephen Cody e ISKA Carmichael) foi inestimável para este trabalho.
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
Roswell Park Memorial Institute -1640 (RPMI-1640) | Growth medium | Invitrogen | 22400071 | RPMI-1640, pH 7.4 medium supplemented with 10% (v/v) fetal bovine, 2mM L-glutamine, 20μg/ml gentamicin, 20mM (HEPES) N-2-Hydroxyethylpiperazine-N’-2-Ethanesulfonic Acid |
Fetal Bovine Serum (FBS) | Sigma-Aldrich | F2442 | ||
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 | ||
Trypan blue | Sigma Aldrich | T6146 | Used to distinguish between live and dead cells. | |
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, USA | 16193 | Dilution of primary antibody (1:500), in 1% BSA. |
HistoneH3 (Mono-methyl K4) | Primary Antibody | Abcam, Cambridge, UK | AB8895 | |
Alexa Fluor 488 goat anti-mouse IgG (H+L) | Secondary Antibody | Invitrogen, USA | 11029 | Dilution of secondary antibody (1:500), in 1% BSA. |
Alexa Fluor 546 goat anti-rabbit IgG (H+L) | Secondary Antibody | Invitrogen, USA | 11035 | |
TOPRO3 | DNA Stain | Invitrogen, USA | T3605 | TOPRO3 is a DNA dye with an Abs/Em of 642/661 nm. DAPI could be used if the confocal microscope is equipped with a 405 nm laser. |
ProLong Gold | Anti-fade solution | Invitrogen | P36930 | This glycerol based mounting medium must be used with an oil based lense that matches its refractive index. |
Polylysine slides | Menzel-Gläser, Germany | |||
Coverslips (22x50mm) | Coverslips | Menzel-Gläser, Germany | CS2250100 | |
Tissue Culture Flask, Vented Cap | Culture Flask | BD Falcon | 353112 | |
Shandon Cytospin 4 | ThermoElectron Corp | |||
Cytofunnels | Shandon, Inc. | |||
Filter Cards | Shandon, Inc | 353025 | ||
Coplin Jar, glass | Grale Scientific P/L | 1771-OG | ||
Staining Trough | Grale Scientific P/L | V1991.99 | ||
PAP Pen | Zymed Laboratories, Invitrogen | 008877 | ||
Gammacell 1000 Elite Irradiator | Gamma Irradiator | Nordion International Inc. | ||
Zeiss LSM 510 Meta Confocal | Confocal Microscope | Equipped with 3 lasers: 488 nm, 543 nm and 633 nm. | ||
Metamorph | Software for Imaging analysis | Molecular Devices, USA |