Theo dòng sự kiện

Các nhà nghiên cứu phát triển máy báo phát quang sinh học để phát hiện sửa chữa đứt gãy DNA

26/08/2020, 15:00

TNNN - Máy báo phát quang sinh học giúp phát hiện và theo dõi lỗi gãy đôi DNA.

Các nhà nghiên cứu trình bày báo cáo dưới hình thức trực tuyến trong Nghiên cứu axit hạt nhân.

Các nhà nghiên cứu của Bệnh viện Đa khoa Massachusetts (MGH) và Academia Sinica tại Đài Loan đã phát triển một  máy báo phát quang sinh học mới theo dõi quá trình lỗi gãy đôi DNA (DBS) - một dạng tổn thương khiến 2 chuỗi xoắn kép bị đứt gãy trong tế bào.

Có thể sử dụng hệ thống dựa trên máy báo sửa chữa phát quang sinh học (BLRR) mới của nhóm nghiên cứu quốc tế để theo dõi các cách sửa chữa DNA trực tiếp ở động vật cũng như các dòng tế bào. Trước đây không có hệ thống như vậy cho các nghiên cứu in vivo. Các cách này đóng một vai trò quan trọng trong nhiều bệnh lý, bao gồm cả ung thư.

Christian Elias Badr, tiến sĩ, điều tra viên Khoa Thần kinh tại MGH và là đồng tác giả chính của báo cáo giải thích: “Một trong những lý do chính khiến tế bào ung thư khó điều trị là vì chúng vốn có thể sửa chữa các tổn thương DNA do xạ trị và hóa trị. Đồng tác giả khác của nghiên cứu này là Tiến sĩ Charles Pin-Kuang Lai tại Academia Sinica, Đài Loan.

Chủ yếu sửa chữa tổn thương do DSB nhằm duy trì tính toàn vẹn của bộ gen và khả năng sống của tế bào. Sửa chữa này cũng đóng một vai trò quan trọng trong điều trị ung thư, thường bao gồm hóa trị liệu (xạ trị và hóa trị), làm gián đoạn DSB. Một tế bào có thể nhận ra hư hại và sử dụng phản ứng phá hủy DNA nội tại (DDR) của nó để giảm sự tiêu diệt tế bào do DSB gây ra. Kết quả là, các cơ chế sửa chữa DNA của chính tế bào ung thư có thể thúc đẩy khả năng kháng thuốc và tái phát ở một số khối u ác tính.

Xây dựng phương pháp BLRR dựa trên kết quả trước đó của các thành viên trong nhóm đã làm trên các enzym được gọi là luciferase. Tạo ra phát quang sinh học, giúp theo dõi các phân tử trong tế bào. BLRR sử dụng Gaussia và Vargula luciferase đã tiết ra để phát hiện chỉnh sửa tái tổ hợp tương đồng (HDR) và tái tổ hợp không tương đồng (NHEJ) — hai con đường chính để sửa chữa DSB. Sử dụng BLRR, các nhà nghiên cứu có thể theo dõi các hoạt động liên quan đến HDR và ​​NHEJ theo thời gian trong các tế bào. Nó cũng phát hiện sửa chữa DSB trong các khối u nuôi cấy in vivo ( tức ở ngoài cơ thể).

Badr nói: “Các bạn có thể nghiên cứu tổn thương DNA trong các tế bào bằng công nghệ giải trình tự gen thế hệ mới (NGS), nhưng phương pháp này rất tốn kém, mất thời gian hơn và độ chính xác theo hệ thống của chúng tôi có thể so sánh với NGS".

Ảnh minh họa/ Internet

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng phương pháp mới của họ để thực hiện nhiều nghiên cứu. Trong một nghiên cứu, họ đã phát hiện sự khác biệt đáng kể về hiệu quả của hệ thống chỉnh sửa hệ gen CRISPR / Cas9 và chỉnh sửa hệ gen đích với các RNA dẫn đường cách nhau 1-10bp.

Họ cũng sử dụng phân tích BLRR để phát hiện sự thay đổi để sửa chữa DSB do bộ điều biến phân tử nhỏ gây ra. Cuối cùng, họ đã sử dụng hệ thống này để khám phá chức năng ức chế HDR của glycoside trợ tim chống ung thư trong u nguyên bào thần kinh đệm ở người và các tế bào giống ung thư thần kinh đệm bằng cách ức chế protein sửa chữa DNA và tái tổ hợp RAD51 tương đồng 1.

Trong bài báo của mình, các tác giả mô tả hệ thống BLRR là: "Một nền tảng có độ nhạy cao để đồng thời theo dõi và theo chiều dọc các động lực học HDR và ​​NHEJ nhằm làm sáng tỏ sự phát triển sinh lý và điều trị sửa chữa DSB". Các tác giả dự định sử dụng hệ thống máy báo này trong việc sàng lọc thuốc thông lượng cao để xác định các phương pháp điều trị mới mà tế bào ung thư nhạy cảm với bức xạ và hóa trị.

Bình Minh dịch

Nguồn: Lan Manager- Hoa Kỳ

 


 

Bình luận