Biochemie und analytische Biochemie

Abstrakt

Doppelsträngige DNA-Schäden mit Raman-Spektroskopie nachgewiesen

Auner AW und Thomas JC

Doppelstrangbrüche der DNA [DSBs] und die anschließende Reparatur können DNA- Schäden korrigieren oder fälschlicherweise Mutationen verursachen, die zu Zellschäden und Erkrankungen führen. DSBs lassen sich mithilfe der Raman-Spektroskopie messen , wobei unelastisches Streulicht verwendet wird, das durch bestimmte Molekülschwingungen von gereinigten DNA-Proben entsteht. Bei einer Belichtungszeit von 20 s und 2 Akkumulationen ergab die Raman-Analyse, dass die Schwingungen der zirkulären pBS KS+ -Plasmid -DNA denen der Wasser-Blindprobe ähnelten. Die Einschränkung der einzelnen EcoR1-Stelle von pBS KS+ führte zu linearer DNA und signifikanten Anstiegen der Raman-Peaks bei 880, 1044, 1084 und 1458 cm ^-1 . Um die Raman-Erkennung von DNA-Schäden weiter zu untersuchen, wurden menschliche Jurkat-Lymphozyten in +/- 16 μg/ml Bleocin™ gezüchtet. DNA aus mit Bleocin ^™ behandelten Zellen zeigte eine erhöhte Raman-Absorption bei 880, 1044, 1084 und 1458 cm ^-1 im Vergleich zu unbehandelten Zellen. Jurkat-Zellen fehlt die Fähigkeit, pro-apoptotisches Bax-Protein und p53 zu exprimieren, dennoch erhöhte die Bleocin ^™ -Exposition die TAp73-Werte und führte in der Folge zum Zelltod. Aufgrund der geringen Interferenz mit biologischen Materialien und der hohen Empfindlichkeit ist die Raman-Spektroskopie eine schnelle und einfache Methode, um das Ausmaß relativer DSBs vergleichend abzuschätzen. Im Gegensatz zu Comet-Assays, die eine Analyse lebender und sterbender Zellen erfordern, kann isolierte DNA problemlos aus praktisch jeder Zelle gewonnen, gelagert und später einer DSB-Analyse unterzogen werden.