ДНК постійно зазнає ушкоджень під дією ультрафіолету, хімічних речовин, радіації та клітинного метаболізму.
ДНК під мікроскопом. Unsplash
За нормальних умов клітини негайно відновлюють пошкоджені ділянки, але збої в цьому процесі спричиняють старіння, рак і низку захворювань. Як зазначено у статті, «дотепер спостереження за цими подіями вимагало руйнування клітин» (Nature Communications, 2025). Новий сенсор, розроблений в Утрехтському університеті, усуває ці обмеження, дозволяючи фіксувати відновлення без шкоди для клітини.
Ключова інновація сенсора — його побудова з природного білка, який клітина вже використовує для розпізнавання ушкодженої ДНК. Як пояснює професор Тунчай Баубек, «сенсор самостійно приєднується та від'єднується від місця ушкодження, не порушуючи внутрішньоклітинні процеси». Це дозволяє в реальному часі бачити не лише самі ушкодження, а й динаміку прибуття та роботи відновлювальних білків.
Флуоресцентна мітка у складі сенсора світиться у точці ушкодження, що дозволяє простежити повний цикл репарації. Біолог Річард Кардозо да Сілва зазначає: «коли сенсор засвітився саме там,
де зазвичай реагують комерційні антитіла, я зрозумів — це працює». Новий інструмент у десятки разів ефективніший за попередні, адже дозволяє безперервно фіксувати відновлення у одній живій клітині.
Сенсор вже протестовано не лише на культурах клітин, але й на живих організмах, зокрема черв’яках C. elegans. Це підтверджує його універсальність і можливість використання у цілому організмі, а не лише в лабораторному середовищі. «Це не просто інструмент для клітин у пробірці. Він працює і в живому тілі», — наголошує Баубек.
Інструмент відкриває нові напрями досліджень — від картографування ушкоджень до вивчення білків, що залучаються до репарації. Його можна комбінувати з іншими молекулярними маркерами для переміщення пошкоджених ділянок у ядрі або тестування дії ліків. За словами да Сілви, «все залежить від вашої уяви та дослідницького питання».
Практичне застосування сенсора охоплює медицину, зокрема онкологію, де важливо вимірювати рівень ДНК-ушкоджень під час лікування. Нова технологія дозволить точніше та дешевше перевіряти ефективність ліків. Як зазначає Баубек, «зараз для цього використовують антитіла. Ми пропонуємо точніший і простіший підхід».
З огляду на значний науковий інтерес, команда зробила сенсор відкритим для світової спільноти. Усі матеріали доступні онлайн для негайного використання в дослідженнях.
