DNA損傷可能發(fā)生在基因組的任何地方，但大多數(shù)DNA被包裹在核小體上，這就使得修復(fù)復(fù)合體無(wú)法進(jìn)入。如今，在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自瑞士弗雷德里希*生物醫(yī)學(xué)研究所和巴塞爾大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)的研究人員發(fā)現(xiàn)DNA會(huì)誘導(dǎo)組蛋白耗竭，這增加了DNA纖維的可訪問(wèn)性和靈活性，并提高了同源重組修復(fù)過(guò)程中的同源搜索速度。相關(guān)研究結(jié)果于2020年9月23日在線發(fā)表在Molecular Cell期刊上，論文標(biāo)題為“DNA Damage-Induced Nucleosome Depletion Enhances Homology Search Independently of Local Break Movement”。論文通訊作者為Susan M.Gasser博士。

 

幾年來(lái)，Gasser及其研究團(tuán)隊(duì)一直在研究染色質(zhì)結(jié)構(gòu)如何在應(yīng)對(duì)DNA損傷的過(guò)程中發(fā)生變化，以便了解這些變化是否以及如何提高修復(fù)速度。在早期的一項(xiàng)研究中，Gasser實(shí)驗(yàn)室的前博士生Michael Hauer發(fā)現(xiàn)，染色質(zhì)對(duì)急性DNA損傷既有局部的反應(yīng)，也有全基因組范圍內(nèi)的反應(yīng)，大約30%的組蛋白在全基因組范圍內(nèi)被修飾、去除和降解，而且這種現(xiàn)象不僅僅是發(fā)生在損傷部位。這促使染色質(zhì)在細(xì)胞核中的移動(dòng)性更強(qiáng)。

論文作者、Gasser實(shí)驗(yàn)室博士生Anaïs Cheblal在這些發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，探究了這種染色質(zhì)動(dòng)態(tài)和分解的增加是否會(huì)通過(guò)同源重組影響DNA修復(fù)機(jī)制。

在這項(xiàng)新的研究中，Cheblal及其同事們強(qiáng)調(diào)，組蛋白降解和隨后的染色質(zhì)解壓縮（chromatin decompaction）確實(shí)會(huì)提高DNA修復(fù)效率和動(dòng)力學(xué)。Cheblal總結(jié)了這項(xiàng)研究的主要發(fā)現(xiàn)：“我們發(fā)現(xiàn)，DNA雙鏈斷裂可以通過(guò)組蛋白的受控降解引發(fā)異位的染色質(zhì)解壓縮[指的是在遠(yuǎn)處未受損的位點(diǎn)，而非局部]，這對(duì)基于同源重組的DNA修復(fù)至關(guān)重要。我們還發(fā)現(xiàn)，局部斷裂動(dòng)態(tài)對(duì)DNA修復(fù)不那么重要，可以通過(guò)增加異位染色質(zhì)移動(dòng)來(lái)加以彌補(bǔ)，而異位染色質(zhì)移動(dòng)與染色質(zhì)解壓縮相關(guān)。此外，我們排除了之前的一個(gè)假設(shè)：染色體從核外周脫離是DNA損傷反應(yīng)的一部分。”

當(dāng)被問(wèn)及這項(xiàng)研究的更廣泛影響時(shí)，Cheblal說(shuō)，“我們的研究將對(duì)CRISPR介導(dǎo)的基因療法至關(guān)重要，目前這種療法的效率太低，無(wú)法用于臨床。我們的研究結(jié)果表明將這項(xiàng)技術(shù)與經(jīng)過(guò)適當(dāng)上調(diào)的因子結(jié)合起來(lái)誘導(dǎo)組蛋白降解，可能會(huì)提高CRISPR-Cas9的編輯效率。”

通過(guò)同源重組修復(fù)DNA是CRISPR-Cas9靶向基因組編輯的基本原理。CRISPR-Cas9編輯技術(shù)主要作為研究工具，但也用于基因治療。初步研究表明，在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中，隨著組蛋白的耗竭，CRISPR-Cas9的編輯效率可以提高。

 

關(guān)于 牛血清產(chǎn)品 的概述

【牛血清】是細(xì)胞培養(yǎng)中重要的天然培養(yǎng)基，含有豐富的細(xì)胞生長(zhǎng)必須的營(yíng)養(yǎng)成份，常用于動(dòng)物細(xì)胞的體外培養(yǎng)。

牛血清分為胎牛血清，新生牛血清，小牛血清，成牛血清。

【胎牛血清】（Foetal Bovine Serum，簡(jiǎn)稱FBS）：是采自5-8個(gè)月胎齡牛胚胎中的胎血。此時(shí)胎牛各臟器正處生長(zhǎng)分化階段，血中含有豐富的生長(zhǎng)發(fā)育因子，非常適合各種細(xì)胞的培養(yǎng)，一旦胚胎發(fā)育*這些因子自動(dòng)消失。因此8個(gè)月胎齡以上的牛胚胎，已接近足月，不能作為胎牛血清的原料來(lái)使用。

【新生牛血清】（Newborn Calf Serum，簡(jiǎn)稱NBCS）：采自出生一天~一周內(nèi)的新生牛；

【小牛血清】（Calf Serum）：采自出生10－30天的小牛；

【成牛血清】（Adult Bovine Serum，簡(jiǎn)稱ABS）：采自成年牛收全血后分離得到血清。

所有血清出廠前均應(yīng)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格質(zhì)控，并附詳細(xì)《檢測(cè)報(bào)告》，

如pH值、滲透壓、內(nèi)毒素、病毒檢測(cè)、促細(xì)胞生長(zhǎng)能力、無(wú)菌等檢查。

其中，由于內(nèi)毒素直接參與細(xì)胞凋亡，對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)結(jié)果影響較大，且不同批次的血清，內(nèi)毒素差異又不易控制。

有下列情況者，對(duì)血清內(nèi)毒素應(yīng)格外留意篩選：

1.養(yǎng)干細(xì)胞時(shí)，干細(xì)胞對(duì)內(nèi)毒素非常敏感，如果血清中內(nèi)毒素≥3EU/ml時(shí)，干細(xì)胞很容易死亡。很多使用者，在血清在試用前，就通過(guò)提早審核該批次《檢測(cè)報(bào)告》，以決定是否入圍進(jìn)行試用。

2.養(yǎng)免疫細(xì)胞時(shí)，過(guò)高的內(nèi)毒素可誘導(dǎo)免疫細(xì)胞釋放炎癥因子，抑制小鼠紅細(xì)胞集落的形成等。

3.基因敲除相關(guān)的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)的細(xì)胞要盡可能保持其原始狀態(tài)，任何引導(dǎo)細(xì)胞衰老或凋亡的試劑，都會(huì)讓后續(xù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果“失之毫厘，謬以千里”。在準(zhǔn)備血清和其他試劑時(shí)，選擇極低的內(nèi)毒素（≤1EU/ml），對(duì)實(shí)驗(yàn)至關(guān)重要；

4.原代培養(yǎng)、雜交瘤融合、細(xì)胞轉(zhuǎn)染，或者肝細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、內(nèi)皮等難養(yǎng)細(xì)胞的擴(kuò)增，這些都需要挑選好的血清給細(xì)胞以有力支持。因此，挑選更低的內(nèi)毒素，是保證實(shí)驗(yàn)順利的開始。

5.實(shí)驗(yàn)室有些細(xì)胞，需要長(zhǎng)期培養(yǎng)、長(zhǎng)期凍存，或者經(jīng)常復(fù)蘇、經(jīng)常培養(yǎng)的，血清會(huì)經(jīng)常或長(zhǎng)時(shí)間作用于細(xì)胞。為保證細(xì)胞的健康，都應(yīng)該選用更低內(nèi)毒素的血清，以避免內(nèi)毒素長(zhǎng)久對(duì)細(xì)胞的毒性影響。

總之，血清中內(nèi)毒素含量過(guò)高，更容易導(dǎo)致細(xì)胞“亞健康”，造成數(shù)據(jù)不準(zhǔn)，或細(xì)胞狀態(tài)不良、老化、甚至死亡，導(dǎo)致試驗(yàn)中斷失敗。血清中的內(nèi)毒素越低越好。

細(xì)胞培養(yǎng)學(xué)會(huì)均依據(jù)內(nèi)毒素對(duì)血清的品質(zhì)進(jìn)行分級(jí)和命名。