【听大咖讲】Science作者如何用成像技术一览DNA损伤反应全貌

2022-10-12 14:03:34, 帝肯生命科学帝肯（上海）实验器材有限公司

哺乳动物细胞的基因组完整性不断受到内源性和外源性DNA损伤的挑战。复杂的DNA修复途径已经进化为处理特定类型的DNA损伤。有效的DNA损伤反应（DDR）需要立即检测和修复损伤。此外，需要激活细胞周期检查点，以留出足够的时间进行修复，防止复制和转录机制与未修复损伤发生碰撞而造成进一步损伤，并确保损伤不会传递给子细胞。虽然受损的DDR可导致癌症等严重疾病，但它也为利用这些修复缺陷进行治疗干预提供了机会。因此在活细胞中进行研究较好。许多对DDR至关重要的翻译后修饰只能在固定细胞中进行分析。

Tecan有幸请到用户奥利弗·莫图塞维奇博士以讲座的形式来分享DNA损伤及相关研究如何开展。奥利弗是瑞典卡罗林斯卡研究所的首席研究员，专门研究活细胞DNA损伤反应。2010年，他以EMBO研究员的身份加入了牛津大学托马斯·赫勒代教授的小组，在那里他发现了如何防止转录/复制冲突。他的研究侧重于利用先进的活细胞和高含量成像技术对癌细胞DNA修复的详细分子理解，以及如何利用DNA修复缺陷，利用小分子抑制剂和修复酶激活剂进行新型癌症治疗。

奥利弗·莫图塞维奇博士

奥利弗博士所在的卡罗林斯卡学院是瑞典著名的医学院，建立于1810年，是世界医学排名前十的医学院，人类医学领域诸多革命性的突破诞生于此，包括血沉的发现、伽玛刀的发明、线粒体疾病的开创性研究、以及前列腺素的发现等等。此外，有5名诺贝尔生理学或医学奖获得者出自卡罗林斯卡医学院。

奥利弗博士及所在实验室在DNA损伤及修复有颇深研究，他们的成果于2022年6月23日发表在《Science》上发表，影响因子达到47.7。

在本讲座中奥利弗博士描述了一种使用Tecan Spark Cyto（具有成像功能的多功能酶标仪）分析活细胞和固定细胞中DDR的方法（如下图）。活细胞成像允许实时研究荧光标记修复蛋白的动力学，并提供跟踪细胞增殖变化以及响应DNA损伤的反应能力。无需标记的活细胞计数功能可以在明场实现细胞增殖跟踪。使用核染色（如Hoechst 33342（Hoescht）或4′，6-二氨基-2-苯基吲哚（DAPI））和针对DDR相关翻译后修饰的特异性抗体对固定细胞进行多重成像，以详细了解与药物反应相关的DNA修复变化和细胞周期。这种方法为研究和开发新的DNA修复小分子抑制剂和激活剂提供了一种可能的解决方案。

DDR的详细表型特征是帮助理解DNA修复基本原理和指导DNA修复抑制剂药物开发的有力工具。下图使用Spark Cyto对细胞进行关键信号通路蛋白和细胞周期进行研究，结合使用Image Analyzer软件可以实时动态研究DNA损伤药物对细胞增殖的影响和荧光标记修复蛋白积累的动力学，以及使用Cell Profiler进行单细胞分析，可以进一步详细分析对DNA损伤药物的复杂反应，此外还可以从DNA的核染色中提取类似FACS的细胞周期图谱，从而确定细胞周期检查点的激活情况。总之，Spark Cyto平台的易用性使其成为DDR表型分析和药物开发的宝贵工具。

讲座视频来了

35分钟揭示DDR由表及里的研究方法！

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