Acta NaturaeActa NaturaeActa Naturae2075-8251Acta Naturae Ltd1143010.32607/actanaturae.11430Research ArticlesЭкспериментальные статьиResearch ArticleMethod for assessment of nucleotide excision repair system efficiency ex vivoМетод оценки эффективности работы системы эксцизионной репарации нуклеотидов ex vivoPopovAleksei A.ПоповАлексей Алексеевич
Russian Federation
depolice@mail.ruOrishchenkoKonstantin E.ОрищенкоКонстантин Евгеньевич
Russian Federation
OrishchenkoKE@icg.sbras.ruNaumenkoKonstantin N.НауменкоКонстантин Николаевич
Russian Federation
k-naumenko@mail.ruEvdokimovAleksei N.ЕвдокимовАлексей Николаевич
Russian Federation
an_evdokimov@mail.ruPetrusevaIrina O.ПетрусеваИрина Олеговна
Russian Federation
irapetru@niboch.nsc.ruLavrikOlga I.ЛаврикОльга Ивановна
Russian Federation
lavrik@niboch.nsc.ruInstitute of Chemical Biology and Fundamental Medicine SB RASИнститут химической биологии и фундаментальной медицины СО РАНInstitute of Cytology and Genetics SB RASИнститут цитологии и генетики СО РАНNovosibirsk National Research State UniversityНовосибирский национальный исследовательский государственный университет151120211331221252004202121042021Copyright ©; 2021, Popov A.A., Orishchenko K.E., Naumenko K.N., Evdokimov A.N., Petruseva I.O., Lavrik O.I.Copyright ©; 2021, Попов А.А., Орищенко К.Е., Науменко К.Н., Евдокимов А.Н., Петрусева И.О., Лаврик О.И.2021Popov A.A., Orishchenko K.E., Naumenko K.N., Evdokimov A.N., Petruseva I.O., Lavrik O.I.Попов А.А., Орищенко К.Е., Науменко К.Н., Евдокимов А.Н., Петрусева И.О., Лаврик О.И.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://actanaturae.ru/2075-8251/article/view/11430

The nucleotide excision repair (NER) is one of the main repair systems present in the cells of living organisms. It is responsible for the removal of a wide range of bulky DNA lesions. We succeeded in developing a method for assessing the efficiency of NER in the cell (ex vivo), which is a method based on the recovery of TagRFP fluorescent protein production through repair of the damage that blocks the expression of the appropriate gene. Our constructed plasmids containing bulky nFlu or nAnt lesions near the tagrfp gene promoter were shown to undergo repair in eukaryotic cells (HEK 293T) and that they can be used to analyze the efficiency of NER ex vivo. A comparative analysis of the time dependence of fluorescent cells accumulation after transfection with nFlu- and nAnt-DNA revealed that there are differences in how efficient their repair by the NER system of HEK 293T cells can be. The method can be used to assess the cell repair status and the repair efficiency of different structural damages.

Эксцизионная репарация нуклеотидов (ЭРН) – одна из основных систем репарации, которая отвечает за удаление широкого спектра объемных повреждений ДНК. Разработан метод анализа эффективности ЭРН в клетке (ex vivo), основанный на восстановлении продукции флуоресцентного белка TagRFP в результате репарации повреждений, блокирующих экспрессию соответствующего гена. Показано, что сконструированные плазмиды, содержащие объемные повреждения nFlu или nAnt вблизи промотора гена tagrfp, подвергаются репарации в эукариотических клетках (HEK 293T) и могут быть использованы для анализа эффективности ЭРН ex vivo. Сравнительный анализ временной зависимости накопления флуоресцентных клеток после трансфекции nFlu- и nAnt-ДНК выявил различия в эффективности их репарации системой ЭРН клеток HEK 293T. Разработанный метод может быть использован для сравнения репаративного статуса клеток и эффективности репарации повреждений разной структуры.

nucleotide excision repairex vivo methodsDNA damagesэксцизионная репарация нуклеотидовметоды ex vivoповреждения ДНКРНФRSF19-74-10056Schärer O.D. // Cold Spring Harb. Perspect. Biol. 2013. V. 5. № 10. P. 1–20.Svejstrup J.Q. // Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2002. V. 3. № 1. P. 21–29.Luijsterburg M.S., von Bornstaedt G., Gourdin A.M., Politi A.Z., Moné M.J., Warmerdam D.O., Goedhart J., Vermeulen W., van Driel R., Höfer T. // J. Cell Biol. 2010. V. 189. № 3. P. 445–463.Reardon J.T., Sancar A. // Methods Enzymol. 2006. V. 408. P. 189–213.Evdokimov A., Petruseva I., Tsidulko A., Koroleva L., Serpokrylova I., Silnikov V., Lavrik O. // Nucl. Acids Res. 2013. V. 41. № 12. P. 1–10.Maniatis T., Fritsch E.F., Sambrook J. Molecular Cloning: A Laboratory Manual. Cold Spring Harbor, Cold Spring Harbor University Press, 2001. 2231 p.Kitsera N., Gasteiger K., Lühnsdorf B., Allgayer J., Epe B., Carell T., Khobta A. // PLoS One. 2014. V. 9. № 4. P. 1–6.Kitsera N., Rodriguez-Alvarez M., Emmert S., Carell T., Khobta A. // Nucl. Acids Res. 2019. V. 47. № 16. P. 8537–8547.Merzlyak E., Goedhart J., Shcherbo D., Bulina M., Shcheglov A., Fradkov A., Gaintzeva A., Lukyanov K., Lukyanov S., Gadella T.W.J., et al. // Nat. Methods. 2007. V. 4. № 7. P. 555–557.Lukyanchikova N., Petruseva I., Evdokimov A., Silnikov V., Lavrik O. // Biochem. 2016. V. 81. № 3. P. 263–274.Batty D.P., Wood R.D. // Gene. 2000. V. 241. № 2. P. 193–204.