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，這就使得修復復合體無法進入。如今，在一項新的研究中，來自瑞士弗雷德里希*生物醫(yī)學研究所和巴塞爾大學等研究機構(gòu)的研究人員發(fā)現(xiàn)DNA會誘導組蛋白耗竭，這增加了DNA纖維的可訪問性和靈活性，并提高了同源重組修復過程中的同源搜索速度。相關研究結(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，Gasser及其研究團隊一直在研究染色質(zhì)結(jié)構(gòu)如何在應對DNA損傷的過程中發(fā)生變化，以便了解這些變化是否以及如何提高修復速度。在早期的一項研究中，Gasser實驗室的前博士生Michael Hauer發(fā)現(xiàn)，染色質(zhì)對急性DNA損傷既有局部的反應，也有全基因組范圍內(nèi)的反應，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)在細胞核中的移動性更強。

論文作者、Gasser實驗室博士生Anaïs Cheblal在這些發(fā)現(xiàn)的基礎上，探究了這種染色質(zhì)動態(tài)和分解的增加是否會通過同源重組影響DNA修復機制。

在這項新的研究中，Cheblal及其同事們強調(diào)，組蛋白降解和隨后的染色質(zhì)解壓縮（chromatin decompaction）確實會提高DNA修復效率和動力學。Cheblal總結(jié)了這項研究的主要發(fā)現(xiàn)：“我們發(fā)現(xiàn)，DNA雙鏈斷裂可以通過組蛋白的受控降解引發(fā)異位的染色質(zhì)解壓縮[指的是在遠處未受損的位點，而非局部]，這對基于同源重組的DNA修復至關重要。我們還發(fā)現(xiàn)，局部斷裂動態(tài)對DNA修復不那么重要，可以通過增加異位染色質(zhì)移動來加以彌補，而異位染色質(zhì)移動與染色質(zhì)解壓縮相關。此外，我們排除了之前的一個假設：染色體從核外周脫離是DNA損傷反應的一部分。”

當被問及這項研究的更廣泛影響時，Cheblal說，“我們的研究將對CRISPR介導的基因療法至關重要，目前這種療法的效率太低，無法用于臨床。我們的研究結(jié)果表明將這項技術(shù)與經(jīng)過適當上調(diào)的因子結(jié)合起來誘導組蛋白降解，可能會提高CRISPR-Cas9的編輯效率。”

通過同源重組修復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，在哺乳動物細胞中，隨著組蛋白的耗竭，CRISPR-Cas9的編輯效率可以提高。

 

關于 牛血清產(chǎn)品 的概述

【牛血清】是細胞培養(yǎng)中重要的天然培養(yǎng)基，含有豐富的細胞生長必須的營養(yǎng)成份，常用于動物細胞的體外培養(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，簡稱FBS）：是采自5-8個月胎齡牛胚胎中的胎血。此時胎牛各臟器正處生長分化階段，血中含有豐富的生長發(fā)育因子，非常適合各種細胞的培養(yǎng)，一旦胚胎發(fā)育*這些因子自動消失。因此8個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使用。

【新生牛血清】（Newborn Calf Serum，簡稱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經(jīng)過嚴格質(zhì)控，并附詳細《檢測報告》，

如pH值、滲透壓、內(nèi)毒素、病毒檢測、促細胞生長能力、無菌等檢查。

其中，由于內(nèi)毒素直接參與細胞凋亡，對細胞培養(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，對血清內(nèi)毒素應格外留意篩選：

1.養(yǎng)干細胞時，干細胞對內(nèi)毒素非常敏感，如果血清中內(nèi)毒素≥3EU/ml時，干細胞很容易死亡。很多使用者，在血清在試用前，就通過提早審核該批次《檢測報告》，以決定是否入圍進行試用。

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

3.基因敲除相關的細胞實驗，培養(yǎng)的細胞要盡可能保持其原始狀態(tài)，任何引導細胞衰老或凋亡的試劑，都會讓后續(xù)的實驗結(jié)果“失之毫厘，謬以千里”。在準備血清和其他試劑時，選擇極低的內(nèi)毒素（≤1EU/ml），對實驗至關重要；

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

5.實驗室有些細胞，需要長期培養(yǎng)、長期凍存，或者經(jīng)常復蘇、經(jīng)常培養(yǎng)的，血清會經(jīng)?；蜷L時間作用于細胞。為保證細胞的健康，都應該選用更低內(nèi)毒素的血清，以避免內(nèi)毒素長久對細胞的毒性影響。

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

細胞培養(yǎng)學會均依據(jù)內(nèi)毒素對血清的品質(zhì)進行分級和命名。