Investigadores del Hospital General de Massachusetts MGH y la Academia Sinica de Taiwán desarrollaron un nuevo reportero bioluminiscente que rastrea la reparación de rotura de doble hebra DSB del ADN en las células. El novedoso sistema basado en el reportero de reparación bioluminiscente BLRR del equipo internacionalse puede utilizar para monitorear las vías de reparación del ADN directamente en animales y líneas celulares. Anteriormente no existía tal sistema para estudios in vivo. Estas vías juegan un papel crucial en múltiples enfermedades, incluido el cáncer.
"Una de las principales razones por las que las células cancerosas son resistentes al tratamiento es que pueden reparar inherentemente el daño del ADN causado por la radiación y la quimioterapia", explica Christian Elias Badr, PhD, investigador del Departamento de Neurología del MGH y coautor principalEl otro coautor principal del estudio es Charles Pin-Kuang Lai, PhD, de la Academia Sinica en Taiwán.
Su estudio apareció este mes como un artículo avanzado en línea en Investigación de ácidos nucleicos.
La reparación del daño del DSB es clave para mantener la integridad genómica y la viabilidad celular. También desempeña un papel en el tratamiento del cáncer, que a menudo incluye quimiorradioterapia radiación y quimioterapia, que altera el DSB. Una célula puede reconocer el daño y utilizar su daño intrínseco al ADNDDR para reducir la muerte celular causada por DSB. Como resultado, los propios mecanismos de reparación del ADN de la célula cancerosa pueden promover la resistencia a los medicamentos y la recurrencia en algunas neoplasias malignas. Los investigadores quisieran saber más sobre ellos
El enfoque BLRR se basa en el trabajo anterior que hicieron los miembros del equipo con enzimas llamadas luciferasas. Estas producen bioluminiscencia, lo que las hace útiles para rastrear moléculas en las células. BLRR usa luciferasas Gaussia y Vargula secretadas para detectar la reparación dirigida por homología HDR y no-unión de extremos homólogos NHEJ: las dos vías principales para la reparación de DSB. Usando BLRR. Los investigadores pueden rastrear las actividades relacionadas con HDR y NHEJ a lo largo del tiempo en las células. También detecta reparaciones de DSB en tumores xenoinjertados in vivo.
"Puede estudiar el daño del ADN en las células con la secuenciación de próxima generación NGS, pero eso es más costoso y requiere más tiempo", dice Badr. "Y la precisión de nuestro sistema es comparable a la NGS".
Los investigadores utilizaron su nueva etiqueta para realizar varios estudios. En uno, encontraron una diferencia significativa en la eficiencia de la edición mediada por CRISPR / Cas9 con ARN guía de 1 a 10 pb de diferencia. También utilizaron el análisis BLRR para detectar la dinámica alterada deReparación de DSB inducida por moduladores de moléculas pequeñas. Por último, utilizaron el sistema para descubrir funciones supresoras de HDR de glucósidos cardíacos anticancerosos en glioblastomas humanos y células madre cancerosas de glioma mediante la inhibición de la proteína de reparación del ADN, homólogo 1 de RAD51.
En su artículo, los autores describen el sistema BLRR como: "Una plataforma altamente sensible para rastrear simultánea y longitudinalmente la dinámica de HDR y NHEJ que es lo suficientemente versátil para dilucidar la fisiología y el desarrollo terapéutico de la reparación de DSB". Los autores planean usar estoReporter en el cribado de fármacos de alto rendimiento para identificar nuevas terapias que sensibilizan a las células cancerosas a la radiación y la quimioterapia.
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Materiales proporcionado por Hospital General de Massachusetts . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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