科学家发现普通实验室分子具有惊人的抗癌特性

科学家发现普通实验室分子具有惊人的抗癌特性
胸腺嘧啶类似物进入人类基因组并通过核苷酸切除修复去除EdU。(一个)本研究使用的胸腺嘧啶类似物的化学结构。(B)槽印迹法检测胸腺嘧啶类似物与抗brdu抗体的反应性。将HeLa细胞分别在含10 μM胸腺嘧啶类似物(EdU, BrdU, CldU, IdU, F-ara-EdU,或AmdU)的普通培养基中培养24 h。分离基因组DNA,加载在硝化纤维膜上,与抗BrdU或抗ssdna抗体孵育。抗BrdU抗体识别BrdU、EdU、CldU和IdU标记的基因组DNA。(C)用抗brdu抗体免疫沉淀法进行切除试验。10 μM胸苷嘧啶类似物EdU、BrdU、IdU或CIdU处理HeLa细胞24 h后,用Hirt法提取低分子DNA,并用抗BrdU抗体免疫沉淀。纯化的、切除的寡核苷酸在3 '端与50-mer作为内对照钉一起进行放射标记,并在DNA测序凝胶上连同DNA梯子进行分离。(D)去除EdU需要切除修复。人类NHF1野生型和XPA −−/ XPC −−/ CSB −−/将突变细胞(敲除[KO])加入或不加入10 μM EdU处理24 h,然后用Hirt法裂解细胞,用抗brdu抗体免疫沉淀上清中的低分子DNA。将寡核苷酸与50摩尔内对照混合,3 '末端标记,并在dna测序凝胶上进行分析。EdU切除产物是由野生型NHF1细胞产生的,而不是由切除修复的缺陷XPA −−/ XPC −−/ CSB −−/细胞系。(E) TFIIH抗体免疫沉淀体内切除试验。HeLa细胞被处理为(C),用TFIIH免疫沉淀法分离初切产物。纯化的初级产物与50共聚内控寡核苷酸混合,3′端进行放射标记,并在DNA测序凝胶和DNA梯子上分离。与大块加合物切除修复的情况一样,切除的低聚物长度为25至32吨。在TFIIH IPs中没有观察到低分子量的低聚物,因为在TFIIH中去除产物后,它们被降解,如(C)和(D),可与抗brdu抗体免疫沉淀。信贷:美国国家科学院院刊(2022)。DOI: 10.1073 / pnas.2210176119

北卡罗来纳大学医学院(UNC School of Medicine)的科学家们惊人地发现,一种被称为EdU的分子(通常在实验室实验中用于标记DNA)实际上被人类细胞识别为DNA损伤,触发DNA修复失控过程,最终对包括癌细胞在内的受影响细胞致命。

这一发现发表在美国国家科学院院刊,指出使用EdU作为a的基础的可能性考虑到它的毒性和对快速分裂细胞的选择性。

“EdU的意想不到的特性表明,对它的潜力进行进一步的研究是值得的,特别是对脑癌的研究,”该研究的资深作者Aziz Sancar医学博士说,他是北卡罗来纳大学医学院生物化学和生物物理学的Sarah Graham Kenan教授,也是北卡罗来纳大学莱因伯格综合癌症中心的成员。“我们想强调的是,这是一个基本但重要的科学发现。的要弄清楚EdU是否真的能成为对抗癌症的武器,还有很多工作要做。”

EdU(5-乙基-2 ' -脱氧尿苷)本质上是一种流行的科学工具,2008年首次合成,作为DNA构建模块胸腺嘧啶的模拟物或化学模拟物,胸腺嘧啶代表腺嘌呤(a)、胞嘧啶(C)、鸟嘌呤(G)和胸腺嘧啶(T)的DNA编码中的字母“T”来取代DNA中的胸腺嘧啶。与其他胸腺嘧啶类似物不同的是,它有一个方便的化学“手柄”,荧光探针分子将与之紧密结合。因此,它可以相对容易和有效地用于标记和跟踪DNA,例如在DNA复制过程的研究

自2008年以来,科学家们以这种方式使用EdU作为工具,发表在数千篇研究中。因在DNA修复方面的开创性工作而获得2015年诺贝尔化学奖的桑卡尔就是这样一位科学家。当他的实验室开始使用EdU时,他的团队意外地观察到,即使没有暴露在DNA破坏剂(如紫外线)下,EdU标记的DNA也会触发DNA修复反应。

桑卡尔说:“这真是令人震惊。”“所以我们决定进一步探索。”

根据这一奇怪的观察,研究小组发现,EdU以一种引发修复反应的方式改变了DNA,其原因尚不清楚.这个过程包括移除一小段受损的DNA,并重新合成新的DNA链。这是修复紫外线、香烟烟雾和改变dna的化疗药物造成的大部分损伤的机制。研究人员以高分辨率绘制了EdU诱导的切除修复图,发现它发生在整个基因组中,而且很明显它一次又一次地发生,因为每个新的修复链都包含EdU,从而激发了新的修复反应。

众所周知,EdU对细胞具有中等毒性,但其毒性机制一直是个谜。研究小组的研究结果有力地表明,EdU通过诱导无效切除修复的失控过程杀死细胞,这最终导致细胞通过被称为凋亡的程序性细胞死亡过程终止自己。

桑卡尔说,这一发现本身就很有趣,因为它表明,使用EdU标记DNA的研究人员需要考虑它对失控切除修复的触发作用。

“就在我们说话的时候,成百上千的研究人员使用EdU来研究DNA复制和在实验室里做实验的时候将其检测为DNA损伤,”桑卡尔说。

Sancar和他的同事还意识到EdU的特性可能使它成为一种有效的脑癌药物的基础,因为EdU只在活跃分裂的细胞中与DNA结合,而在大脑中,大多数健康细胞都是不分裂的。因此,原则上,EdU可以杀死快速分裂的癌变脑细胞,同时保留不分裂的健康脑细胞。

桑卡尔和他的团队希望与其他研究人员进行后续合作,研究EdU作为抗癌剂的特性。

“之前的研究已经发现了EdU杀死癌细胞的证据,包括脑细胞但奇怪的是,从来没有人跟进过这些结果,”桑卡尔说。


进一步探索

植物DNA如何避免紫外线辐射的破坏?

更多信息:Li Wang等,核苷酸切除修复从哺乳动物基因组中去除胸苷激酶类似物5-乙基-2 ' -脱氧尿苷,美国国家科学院院刊(2022)。DOI: 10.1073 / pnas.2210176119
由北卡罗来纳大学卫生部提供
引用:科学家发现了2022年8月24日从//www.puressens.com/news/2022-08-scientists-anticancer-properties-common-lab.html检索到的普通实验室分子的抗癌特性(2022年,8月23日)
本文件受版权保护。除用于个人学习或研究的公平交易外,未经书面许可,不得转载任何部分。内容仅供参考之用。
75股票

反馈给编辑