A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
يصف هذا البروتوكول طريقة لتصور على الحمض النووي المزدوج حبلا البروتين كسر إشارة تنشيط ردا على الحمض النووي من التلف وكذلك التوطين خلال الانقسام.
انقر نقرا مزدوجا حبلا فواصل (DSBs) هي الأكثر ضررا آفات الحمض النووي خلية يمكن أن تواجهها. إذا تركت دون اصلاح، DSBs الميناء إمكانيات كبيرة لتوليد الطفرات والتشوهات الكروموسومية 1. لمنع هذه الصدمة من عدم الاستقرار الجيني تحفيز، لا بد للخلايا للكشف عن DSBs، تنشيط استجابة الحمض النووي من التلف (DDR)، وإصلاح الحمض النووي. عندما حفز، وDDR تعمل على الحفاظ على سلامة الجينوم عن طريق إحداث خلية للسماح اعتقال دورة للإصلاح أن يتم إجبار الخلية أو الخضوع لموت الخلايا المبرمج. الآليات السائدة لإصلاح جهاز تسوية المنازعات من خلال الانضمام تحدث في نهاية امتماثلان (NHEJ) وإعادة التركيب مثلي إصلاح (HRR) (مشاركة في 2). هناك العديد من البروتينات التي يجب أن أنشطة مدبرة بدقة لDDR بشكل صحيح. هنا، نحن تصف طريقة ل2 - و 3 الأبعاد (D) من التصور واحدة من هذه البروتينات، 53BP1.
البروتين P53 ملزم 1 (53BP1) يموضع إلى مناطقDSBs عن طريق الربط بين تعديل الهستونات 3،4، وتشكيل بؤر داخل 5-15 دقائق 5. ويعتقد أن التعديلات هيستون والتوظيف من البروتينات وغيرها من DDR 53BP1 إلى مواقع DSB لتسهيل إعادة ترتيب الهيكلية للونين حول مناطق الضرر والمساهمة في إصلاح الحمض النووي 6. إلى ما بعد المشاركة المباشرة في الإصلاح، وقد وصفت أدوار إضافية ل53BP1 في DDR، مثل تنظيم داخل نقطة تفتيش تابعة لل-S، G2 نقطة تفتيش / M، وتفعيل المصب البروتينات DDR 7-9. مؤخرا، تم اكتشاف أن 53BP1 لا تشكل بؤر ردا على الحمض النووي من التلف الناجم أثناء الانقسام، والانتظار بدلا من ذلك لدخول الخلايا G1 قبل إضفاء الطابع المحلي على مقربة من DSBs 6. تم العثور على البروتينات مثل DDR 53BP1 لربط مع الهياكل الإنقسامية (مثل kinetochores) خلال التقدم من خلال الانقسام 10.
ونحن في هذا البروتوكول وصف استخدام 2 - 3-D والتصوير الخلية الحية لتصورتشكيل بؤر 53BP1 ردا على وكيل camptothecin DNA الضارة (CPT)، وكذلك السلوك 53BP1 خلال الانقسام. Camptothecin هو topoisomerase I المانع الذي يسبب في المقام الأول DSBs خلال تكرار الحمض النووي. لإنجاز هذا، استخدمنا الموصوفة سابقا 53BP1-mCherry انصهار بروتين فلوري بناء يتألف من مجال البروتين 53BP1 قادرة على ربط DSBs 11. وبالإضافة إلى ذلك، استخدمنا هيستون H2B-GFP البروتين الانصهار الفلورسنت بناء قادرة على رصد ديناميات ونين في جميع أنحاء دورة الخلية ولكن بشكل خاص خلال الانقسام 12. الحية التصوير خلية في أبعاد متعددة هو أداة ممتازة لتعميق فهمنا لوظيفة البروتينات في الخلايا حقيقية النواة DDR.
A. إعداد خلية
B. إعداد المجهر والحصول على صورة
وقد تم تطوير هذا البروتوكول باستخدام خلية زايس المراقب SD المجهر القرص الغزل مبائر مجهزة موقفا Z1 AxioObserver، ثنائي قناة Yokagawa CSU-X1A 5000 وحدة القرص الغزل، 2 Photometrics QuantEM 512SC الكاميرات emCCD، وهو 120C HXP الألياف المستندة إلى الضوء، 4 الليزر (أ 100MW Lasos متعدد الخطوط أرغون [458، 488، 514 نانومتر]، 50 ميغاواط الصمام الثنائي نانومتر 405، 40 ميغاواط الصمام الثنائي نانومتر 561، و 30 ميغاواط الصمام الثنائي نانومتر 635) حضانة زايس، AOTF، مرحلة Pecon multiS1 XL نظام الحضانة، وحدات (O 2 S وحدة، وحدة CO 2 S، S TempModule، تدفئة حدة XL S) وقبل شهرtorized XY المرحلة مع إدراج NanoScanZ Z بيزو. للحد من الانحرافات كروية في حين أن الخلايا الحية التصوير المعتمدة في وسط مائي، وC-لامزيغ المياه 63x/1.20 / كور عدسة الهدف وزايس الغمر W Immersol السائل (مع معامل الانكسار ن = 1.334) واستخدمت. ل 2 قناة مبائر التصوير، وهو مرآة مزدوج اللون RQFT 405/488/568/647 وBP525/50 (الخضراء) وBP629/62 (أحمر) واستخدمت المرشحات الانبعاثات. وكان برنامج نظام يستخدم زايس Axiovision (ver. 4.8.2.0) مع AV4 التصوير، Multi-channel/Z/T سريعة، علم وظائف الأعضاء، MosaiX، مارك والبحث، كاميرا مزدوجة، داخل 4D، ضبط تلقائي للصورة وحدات Deconvolution 3-D.
C. معالجة الصور وتحليل
وقد تم تطوير هذا البروتوكول باستخدام برنامج Volocity (PerkinElmer). البرمجيات المستخدمة للحصول على هذه البيانات (AxioVision) أيضا لديه القدرة على معالجة وتحليل الصور. ويتم تشجيع المستخدمين على الاستفادة من البرامج المتاحة لهم، والتشاور الأدب المناسبة فيما يتعلق تطبيقها.
D. الممثل النتائج
ويرد مثال على تشكيل بؤر 53BP1 ردا على CPT في الشكل 1. الخلايا المعرضة لCPT شكل بؤر داخل 5-10 دقيقة، والحفاظ على هذه البؤر طوال فترة التسجيل. كما هو مبين في الشكل 2، 53BP1 تنأى من لونين في بداية الانقسام، وتشكيل الضباب رقيقة حول الكروموسومات التكثيف. كما يحدث الطور النهائي والانقسام إلى نهايته، 53BP1 مرة أخرى إلى بؤر المجاميع متميزة. بينما لم تتعرض الخلايا لHEK293 CPT، فإنها شكلت مع ذلك، عفوية وفيرة البؤر التي تم إنشاؤها بواسطة 53BP1 إصلاح الحمض النووي من التلف الذاتية. هذه الملاحظة يسمح لنا أن نستنتج أن 53BP1 لا تشكل بؤر خلال الانقسام في وقت مبكر، وذلك تمشيا مع التقرير السابق مما يدل على الأثر المماثل بعد تعرض الخلايا للإشعاع المؤين والمخدرات محاك للإشعاع 5.
لدى عودتهم 1 "SRC =" / files/ftp_upload/4251/4251fig1.jpg "/>
الشكل 1. Camptothecin (10 ميكرومتر) يؤدي DSBs و53BP1 بؤر تشكيل الخلايا الليفية في ركوب الدراجات في غضون 30 دقيقة من المخدرات إضافة إلى المتوسط.
الشكل 2. 53BP1 لا تشكل بؤر خلال الانقسام حتى في telophase/G1 HEK293 الخلايا.
الحفاظ على سلامة الجينوم هو أمر حاسم لبقاء الخلية. الفشل في الحفاظ على نتائج الجينوم في الشيخوخة المبكرة، التسرطن أو الموت، 8. هناك اهتمام كبير في كيفية عمل المميزين DDR، النابعة من أهميته للبحوث الأساسية والسريرية على حد سواء. وقد تم تطوير العديد من التقنيات على...
الإعلان عن أي تضارب في المصالح.
بدعم جزئي من وR01NS064593 R21ES016636 (KV). تم إجراء الفحص المجهري في جامعة فرجينيا كومنولث - قسم البيولوجيا العصبية ومرفق المجهر تشريح، بدعم، في جزء منه، وذلك بتمويل من المعاهد الوطنية للصحة، مركز NINDS 5P30NS047463 منحة الأساسية. تم شراء القرص الغزل مبائر المجهر مع جائزة NIH-NCRR (1S10RR027957).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
نتاج | شركة | ||
أطباق CellStar الثقافة | غرينر بيو واحد | ||
FluroDish الأطباق الزجاجية القاع | العالم آلات دقيقة، وشركة | ||
MEM وسائل الإعلام | GIBCO | ||
غير الأحماض الأمينية الأساسية | GIBCO | ||
الأحماض الأمينية | GIBCO | ||
الفيتامينات | GIBCO | ||
البيروفات الصوديوم | إينفيتروجن | ||
البنسلين / الستربتوميسين | HyClone | ||
المصل البقري الجنين | GIBCO | ||
N-Myc على WT-53BP1 pLPC-بورو؛ بلازميد 19836 | Addgene | ||
pCLNR-H2BG؛ البلازميد 17735 | Addgene | ||
SuperFect | QIAGEN | ||
زايس خلية المراقب SD نظام التصوير | زايس | ||
AxioVision (الإصدار 4.8.2) | زايس | ||
زايس Immersol W النفط | زايس | ||
برنامج Volocity (الإصدار 6.0) | PerkinElmer |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved