DNA是携带生物体遗传信息的重要分子，它的完整性对细胞存活至关重要。然而，在生命活动中，DNA时刻遭受着内源性（氧化自由基、复制叉崩塌等）或外源性（电离辐射、烷化剂等）刺激，DNA损伤不可避免。DNA损伤后将会导致遗传特征改变，基因功能丧失等现象。在疾病机制研究中，针对DNA损伤的检测也是必不可少的。但都有什么方法可检测细胞DNA损伤呢？
接下来小编将对此进行逐一介绍！
检测DNA损伤的方法有很多，根据其原理大致可以分为3类： 一是基于损伤DNA理化性质的改变检测DNA损伤；第二种是基于分子杂交检测DNA损伤；第三种是基于DNA损伤后形成的产物检测DNA损伤。前两种方法是基于荧光标记直接观测DNA的损伤情况，而基于DNA损伤后形成的产物检测DNA损伤是通过标记物的检测间接反映DNA的损伤程度。而在不同检测原理基础上，第一种和第三种方法比较受大多科研工作者的青睐，而依据其原理对应检测方法主要有以下三种：
彗星实验—基于损伤DNA理化性质的改变检测DNA损伤
彗星实验（Comet assay）也被称为单细胞凝胶电泳实验（Single cell gel electrophoresis，SCGE），是一种在单细胞水平上检测DNA损伤的技术。当各种内源性和外源性 DNA 损伤因子诱发细胞 DNA 链断裂时，其超螺旋结构受到破坏，在细胞裂解液作用下，细胞膜、核膜等膜结构受到破坏，细胞内的蛋白质、RNA 以及其他成分均扩散到电解液中，而核DNA由于分子量太大不能进入凝胶而留在原位。电泳过程中，如果DNA没有损伤，则将停留在原位，染色后呈圆形的荧光团，无拖尾出现。如果DNA受损，断裂的碎片进入到凝胶中，在电场的作用下，DNA碎片离开原位向阳极迁移，形成拖尾。DNA受损越严重，断裂越多，产生的碎片就越多、越小，则向阳极迁移的DNA碎片量就越多，迁移距离也越长，荧光染色后就能看见“彗星”样尾长并且荧光强度增强。
这种方法的检测已经被应用多年，检测结果可信度较高，且能够在成品试剂盒的选择下得出漂亮的结果图片。该种方法的优点是具有高灵敏性，研究的细胞不需处于有丝分裂期。同时，这种技术只需要少量细胞。
图一 彗星实验
磷酸化H2AX水平的检测—基于DNA损伤后形成的产物检测DNA损伤
组蛋白2A变异体（H2AX）在DNA双链断裂损伤时可以发生不同的翻译后修饰，包括磷酸化、乙酰化、甲基化和泛素化。当细胞发生DNA损伤时，H2AX的氨基酸保守序列发生磷酸化。早有研究表明，H2AX是最早被磷酸化的底物，是细胞中感应DNA损伤最敏感的分子。γ-H2AX焦点的数量和大小可以通过免疫荧光或细胞流式技术检测得到，且数量和大小与一定范围的损伤剂量相关。所以，越来越多的研究提出γ-H2AX是DNA损伤的一个很好的蛋白标记物。
图二 免疫荧光检测γ-H2AX水平
TUNEL检测—基于DNA损伤后形成的产物检测DNA损伤
原位末端标记法（TdT-mediated dUTP nick end labeling，TUNEL）是一种检测凋亡细胞DNA链断裂片段的方法。细胞凋亡发生时，内源性核酸内切酶将DNA降解成片段，在脱氧核苷酸末端转移酶的作用下，底物dUTP 或BrDU(无或有荧光标记)可连接到DNA断片的3-OH末端，采用荧光显微镜对标记物进行分析，可以特异精准的定位出正在凋亡的细胞，实现在单细胞水平检测凋亡细胞的DNA碎片。
图三 TUNEL操作步骤
图四 TUNEL结果展示
小结
DNA损伤检测在多项科研项目中具有重要的意义，通过表型变化探究其机制，药物发挥作用的途径等研究，都会涉及到细胞凋亡，DNA损伤程度的变化等过程。只要您想在DNA损伤方向进行探索实验，天津舍为斯生物技术有限公司都会助您完成相关检测。针对不同方向，不同检测方法，不同杂志社要求，以上三种检测方法您可以任选其一，天津舍为斯生物技术有限公司都会用心给您交付一份客观而完美的实验结果！
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