Ученые создали сенсор для наблюдения за ремонтом ДНК в реальном времени

Исследователи из Утрехтского университета разработали флуоресцентный сенсор, позволяющий в реальном времени наблюдать за повреждениями ДНК и их восстановлением в живых клетках. Разработка, описанная в журнале Nature Communications, может значительно продвинуть исследования рака, тестирование лекарств и изучение старения.

ДНК постоянно повреждается под воздействием солнечного света, химических веществ, радиации и естественных процессов в организме. Обычно клетка быстро устраняет повреждения, но сбои в этом процессе могут приводить к серьезным последствиям, включая рак и старение.

«Наш сенсор отличается от существующих инструментов, — объясняет ведущий исследователь Тунджай Баубек. — Он создан из частей естественного белка, который клетка уже использует. Он самостоятельно присоединяется и отсоединяется от места повреждения, поэтому мы наблюдаем подлинное поведение клетки».

Биолог Ричард Кардозо Да Силва, разработавший и протестировавший инструмент, вспоминает момент открытия: «Я тестировал некоторые препараты и увидел, что сенсор светится точно там же, где и коммерческие антитела. Это был момент, когда я подумал: это сработает».

Новый метод позволяет наблюдать весь процесс восстановления как непрерывный фильм, а не делать снимки в отдельные моменты времени. Ученые могут видеть, когда появляется повреждение, как быстро прибывают ремонтные белки и когда клетка окончательно решает проблему.

Исследователи также успешно протестировали сенсор на живом организме — черве C. elegans, где он показал запрограммированные разрывы ДНК, формирующиеся во время развития организма.

«В зависимости от вашего творческого подхода и вопроса, вы можете использовать этот инструмент множеством способов», — говорит Кардозо Да Силва. Сенсор можно адаптировать для картирования повреждений ДНК в геноме и идентификации белков, собирающихся вокруг поврежденного участка.

Разработка может сделать тестирование ДНК-повреждающих препаратов более дешевым, быстрым и точным. Исследовательская группа уже выложила инструмент в открытый доступ для научного сообщества.