2022-01-03

Cell Reports| 高通量可视化DNA修复细节

原创 图灵基因 图灵基因 2022-01-03 18:15

收录于话题#前沿分子生物学技术

来自国家癌症研究中心（CNIO）和马萨诸塞州总医院的研究人员开发了包括机器学习和高通量显微镜在内的新方法，以详细地可视化DNA修复，并识别出新的修复蛋白质。这一发现可能为新的癌症疗法铺平道路。

这项研究发表在《Cell Reports》杂志上的一篇题为“Assessing kinetics and recruitment of DNA repair factors using high content screens”的论文中。

“基因损伤的修复是在染色质的背景下进行协调的，因此细胞在DNA断裂时动态调节可及性，以招募DNA损伤反应（DDR）因子。”研究人员写道，“在DDR中起作用的染色质因子的鉴定主要依赖于功能丧失筛选，同时缺乏强大的高通量系统来研究DNA修复。在这项研究中，我们开发了两个高通量系统，用于研究DNA修复动力学和384孔板中双链断裂因子的补充。”

CNIO新陈代谢和细胞信号小组成员、研究员Bárbara Martínez解释说，一旦出现DNA损伤，例如DNA双链断裂，细胞就会激活一种称为DNA损伤反应的机制，这种机制就像“呼叫紧急服务”。

“通过了解DNA损伤是如何发生的以及它们是如何修复的，我们将更多地了解癌症是如何发展的，以及我们如何对抗癌症。DNA修复方面的任何新发现都将有助于开发更好的癌症治疗方法，同时保护我们的健康细胞。”研究人员补充道。

在CNIO Confocal Unit设计的机器学习分析方法的帮助下，研究人员使用高通量显微镜，使他们能够观察诱导基因损伤后的数千张细胞图片。在第一阶段，他们将300多种不同的蛋白质导入细胞，并在一次实验中评估它们是否会随着时间的推移干扰DNA修复。利用这项技术，他们发现了九种参与DNA修复的新蛋白质。

新的方法使研究人员能够研究DNA修复并对其进行操作。“这两个平台的优点是用途都非常广泛，可以用来发现影响DNA修复的新基因或化合物。我们通过使用直接可视化DNA修复的技术，在最短的时间内评估了数百种蛋白质。”研究人员总结道。