Naukowcy stworzyli czujnik do śledzenia naprawy DNA w żywych komórkach
Naukowcy z Uniwersytetu w Utrechcie stworzyli niezwykły fluorescencyjny czujnik, który pozwala obserwować naprawy DNA w żywych komórkach w czasie rzeczywistym. To przełom, bo dotąd nie było sposobu, by śledzić te procesy na bieżąco. Czujnik nie zakłóca naturalnych procesów komórki, a jego zastosowania mogą zrewolucjonizować badania nad terapiami przeciwnowotworowymi oraz starzeniem się.
Na Uniwersytecie w Utrechcie stworzono fluorescencyjny czujnik, dzięki któremu można obserwować uszkodzenia i naprawy DNA w żywych komórkach w czasie rzeczywistym.
Narzędzie, które pozwala na obserwację naprawy DNA w komórkach
DNA w naszych komórkach jest stale uszkadzane przez światło słoneczne, substancje chemiczne, promieniowanie lub po prostu liczne procesy podtrzymujące nas przy życiu. Zwykle komórka szybko i skutecznie naprawia te defekty, jednak kiedy naprawa zawodzi, konsekwencje są poważne: od starzenia się, aż do raka i innych chorób. Dotychczas naukowcy nie byli w stanie zaobserwować procesów naprawczych w trakcie ich trwania. Teraz jednak opracowano narzędzie, które zmienia ten stan rzeczy.
Nowy czujnik uszkodzeń DNA pozwala badaczom obserwować, jak uszkodzenia powstają i znikają w żywych komórkach oraz organizmach. Istniejące narzędzia, takie jak nanocząsteczki czy przeciwciała, mają tendencję do zbyt silnego wiązania się z DNA, a po połączeniu mogą zakłócać mechanizmy naprawcze komórki.
- Nasz czujnik jest inny. Zbudowany jest z części pochodzących z naturalnego białka, którego komórka już używa. Samoczynnie wnika w miejsce uszkodzenia i z niego wychodzi, więc obserwujemy rzeczywiste zachowanie komórki - wyjaśnia główny badacz, prof. Tuncay Baubec.
Na poniższym nagraniu widać czujniki fluorescencyjne w akcji wewnątrz żywej komórki. Pojawiają się jako jasnozielone plamki w momencie połączenia z miejscami uszkodzenia DNA.
Biolog Richard Cardoso da Silva, który zaprojektował i przetestował to narzędzie, był w szoku, kiedy odkrył, że czujnik działa. W porównaniu do wcześniejszych metod różnica była znacząca. Teraz, zamiast przeprowadzać dziesięć oddzielnych eksperymentów, aby uchwycić dziesięć punktów czasowych, naukowcy mogą śledzić cały proces naprawy w jednym, ciągłym filmie. Obserwują, kiedy pojawia się uszkodzenie, jak szybko docierają białka naprawcze i kiedy komórka w końcu rozwiązuje problem.
Testy na żywym organizmie
Zespół poszedł o krok dalej i przetestował białko na nicieniu C. elegans. Czujnik zrobił swoje i ujawnił pęknięcia DNA, które powstają w trakcie rozwoju organizmu.
- Pokazało to, że narzędzie nie jest przeznaczone wyłącznie do badań komórek w laboratorium. Można je również wykorzystać w prawdziwych organizmach żywych - powiedzał Baubec.
- W zależności od kreatywności i pytania, można używać go na wiele sposobów - dodał Cardoso da Silva.
Chociaż nie jest to lek, może mieć duży wpływ na badania medyczne. Wiele terapii przeciwnowotworowych działa poprzez celowe uszkadzanie DNA komórek rakowych. Czujnik może sprawić, że testy te będą tańsze, szybsze i dokładniejsze.
