前言: DNA 作为人类的重要遗传物质,其完整性和保真性对人类行使正常的生物学功能至关重要。然而,这无疑是一项艰巨的任务,因为 DNA 会不断受到遗传毒性因素(外源性和内源性)的破坏。作为一个成熟的 DNA,它可以在大多数情况下启动自我修复程序。可一旦修复出现 bug,就可能引起突变、细胞衰老或死亡,进而导致多种癌症和神经退行性疾病等的发生。

因此,检测DNA损伤及修复是疾病机理研究、药物研发及筛选的重要环节。为此我们精心总结出目前常用的几种检测方法,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两种:
1.彗星实验(Comet assay):
彗星实验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,也是检测真核细胞DNA损伤的常用方法,其检测原理如下。低熔点琼脂糖凝胶具有在37℃下保持溶液状态的特点,可保持细胞的原有状态,不会造成额外的DNA损伤,避免了正常熔点琼脂糖需要更高温度熔解而导致的细胞损伤。因此将细胞包埋在含有低熔点琼脂糖凝胶的载玻片上,细胞经裂解后,正常细胞细胞核中的大分子DNA由于其完整性,在电场作用下迁移速率基本一致,DNA荧光染色仍然能保持细胞核的形态或有非常轻微的拖尾;如果DNA发生单链或双链断裂,在电场作用下,不同分子量的DNA呈现不同的迁移速率,大分子DNA迁移速率较低,而小分子DNA片段迁移速率较快,荧光染色后,大分子DNA仍然呈现细胞核样的形态,形似彗星的头部(Comet head),小分子DNA呈现逸出细胞核的拖尾形态,形似彗星的尾巴(Comet tail)。DNA损伤越严重,小分子DNA片段就越多并且片段越小,电泳时的迁移速率越快,彗星状拖尾就越长。因此,通过测定彗尾部分的光密度或长度就可定量测定单个细胞DNA损伤程度。
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。

2.磷酸化H2AX水平的检测:
DNA双链断裂被认为是最严重的DNA损伤,H2AX(H2A histone family member X),也可简称为H2A.X,是染色体组蛋白H2A的变异体之一。在细胞DNA双链发生断裂时,H2AX会发生磷酸化修饰,形成磷酸化的H2AX,即γ-H2AX。γ-H2AX含量水平可以清楚地反映出DNA的损伤程度及修复情况,被广泛应用于DNA损伤和细胞凋亡研究中,成为一种重要的DNA损伤标记物。γ-H2AX常用于DNA损伤的细胞或动物模型的检测,也广泛应用于化合物的遗传毒性检测以及临床中肿瘤的早期筛查与治疗效果的评价。

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,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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