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          Mass General研究人員創建了生物發光標簽來檢測DNA斷裂修復

          波士頓-來自馬薩諸塞州總醫院(MGH)和臺灣中央研究院的研究人員已經開發出一種新的生物發光記者,該記者可以追蹤細胞中的DNA雙鏈斷裂(DSB)修復。國際團隊基于生物發光修復報告基因(BLRR)的新型系統可用于直接監測動物以及細胞系中的DNA修復途徑。以前不存在用于體內研究的此類系統。這些途徑在包括癌癥在內的多種疾病中起著至關重要的作用。

          MGH神經學系研究員,該論文的共同作者,克里斯蒂安·埃里亞斯·巴德爾(Christian Elias Badr)博士解釋說:“癌細胞對治療產生抗性的主要原因之一是,它們能夠固有地修復由放射和化學療法引起的DNA損傷。”紙。該研究的另一位共同作者是臺灣中央研究院的Charles Pin-Kuang Lai博士。

          他們的研究在本月作為《核酸研究》的在線高級論文發表。

          DSB損傷修復是維持基因組完整性和細胞活力的關鍵。它還在癌癥治療中發揮作用,通常包括放療療法(放射線和化學療法),這會破壞DSB。細胞可以識別損傷,并利用其固有的DNA損傷反應(DDR)減少DSB引起的細胞死亡。結果,癌細胞自身的DNA修復機制可以促進某些惡性腫瘤的耐藥性和復發。研究人員想進一步了解它們。

          BLRR方法建立在該團隊早期成員在稱為熒光素酶的酶上的工作之上。這些產生生物發光,使其可用于追蹤細胞中的分子。BLRR使用分泌的高斯和Vargula熒光素酶來檢測同源性定向修復(HDR)和非同源末端連接(NHEJ)-DSB修復的兩個主要途徑。使用BLRR。研究人員可以追蹤細胞中HDR和NHEJ的相關活動。它還可以在體內檢測異種移植腫瘤中的DSB修復。

          Badr說:“您可以使用下一代測序(NGS)研究細胞中的DNA損傷,但這更昂貴,更耗時。”“而且我們的系統的準確性可與NGS媲美。”

          研究人員使用他們的新標簽進行了多項研究。在其中一個中,他們發現了在CRISPR / Cas9介導的編輯效率相差1-10bp時存在顯著差異。他們還使用BLRR分析來檢測由小分子調節劑誘導的DSB修復動力學改變。最后,他們使用該系統通過抑制DNA修復蛋白RAD51同源物1來發現HDR抑制人膠質母細胞瘤和神經膠質瘤癌干細胞中抗癌心臟苷的功能。

          在他們的論文中,作者將BLRR系統描述為:“一個高度敏感的平臺,可以同時并縱向跟蹤HDR和NHEJ動力學,它對于闡明DSB修復的生理學和治療發展具有足夠的通用性。”作者計劃在高通量藥物篩選中使用此報告系統,以鑒定使癌細胞對放射線和化學療法敏感的新型療法。

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