将一个人的DNA完全展开能有多长？竟可以在地球和太阳之间往返多次。DNA作为人类的重要遗传物质，其完整性和保真性对人类行使正常的生物学功能至关重要。

然而，这无疑是一项艰巨的任务，因为DNA会不断受到遗传毒性因素（外源性和内源性）的破坏。作为一个成熟的DNA，它可以在大多数情况下启动自我修复程序。可一旦修复出现bug，就可能引起突变、细胞衰老或死亡，进而导致多种癌症和神经退行性疾病等的发生[1]。

DNA损伤及修复通路示意图，图片来源：参考文献1

因此，检测DNA损伤及修复，成为疾病机理研究、药物研发及筛选的重要环节。为此我们精心总结出目前常用的几种检测方法：

01实验室的浪漫：彗星实验（Cometassay）

彗星实验是一种可直接定量检测单细胞DNA损伤的灵敏技术。它是将细胞包埋于载玻片上的低熔点琼脂糖中，裂解细胞后进行电泳，受损的DNA比未受损的DNA更容易迁移。

通过显微镜观察得到的图像神似「彗星」，头部由完整的DNA组成，而尾部由单链（SS）或双链（DS）的受损DNA组成。彗星实验中常用的指标为尾长（taillength）、尾部DNA含量及尾矩（tailmoment），用于衡量DNA损伤的严重程度。

图片来源：Bio-Techne

RDSystems?的CometAssay标准化系统提供检测的试剂盒、仪器、软件和辅助产品，以产生高度可重复、一致的实验结果。

RDSystems的CometChip?高通量检测平台分析MCF-7细胞中的DNA损伤。逐一添加浓度不断增加的八种不同的DNA破坏剂及对照组，随后使用CometChip?系统评估基因组DNA损伤，并分析彗星尾巴迁移的DNA程度和数量（%TailDNA）。数据改编自参考文献2。

为确定DNA的损伤类型，我们常常将使用DNA修复酶的片段长度分析法（FLARE，FragmentLengthAnalysisusingRepairEnzymes）与彗星实验联用，FLARE分析是在检测前即加入DNA修复酶以修复损伤的DNA，通过分析底物特异性来推断DNA损伤的类型。

通过FLARE分析评估人羊膜细胞的DNA损伤类型。用细胞培养基中制备的水溶性香烟烟雾提取物（wsCSE）处理原代人羊膜上皮细胞，分别设置wsCSE组、抗氧化剂NAC+wsCSE组以及对照组。用FLARE分析试剂盒中OGG1修复酶处理DNA，并检测8-oxoG的变化，分析彗星尾巴迁移的碎片程度和数量，提示损伤类型为ROS氧化损伤。数据改编自参考文献3。

02双链断裂标志物：γH2AX

组蛋白H2AX在核小体形成、染色质重塑和DNA修复中发挥着重要作用。一旦双链DNA断裂，它在Ser位点发生磷酸化，成为γH2AX。γH2AX可标记双链断裂的位点，并募集细胞周期检查点和DNA修复因子至损伤位点。

由于γH2AX的水平在双链断裂后数分钟内升高，因而常被用作DNA损伤的标志物。定量检测γH2AX（RDSystems?，货号--K）表达水平可用于评估DNA损伤程度。

03单链断裂标志物：PAR及PARP

聚腺苷二磷酸核糖聚合酶（PARP）可检测DNA中的单链断裂并启动DNA损伤修复反应。一旦检测到单链断裂，PARP就会与DNA结合并开始生成PAR链，作为其他DNA修复酶的信号。目前对于PARP抑制剂的研究正在不断开展，可作为多种疾病的潜在疗法，包括癌症、炎症、局部缺血和神经退行性疾病等[4-6]。

迷迭香提取物对PARP抑制作用的体外分析。使用PARPUniversalColorimetricAssay（RDSystems?，货号--K）在体外评估了迷迭香提取物（实心圆圈）和3-aminobenzamide（已知的PARP抑制剂，空心圆圈）对PARP活性的影响。数据改编自参考文献7。

04氧化DNA损伤：8-oxo-dG与SOD

在损伤、感染和发炎后，许多组织中都会产生活性氧（ROS）和活性氮（RNS）。ROS和RNS引起的氧化损伤被认为是神经退行性疾病、组织损伤、癌症和衰老过程的关键因素。

8-羟基-2′脱氧鸟嘌呤（8-oxo-dG）是DNA氧化的主要产物，当DNA损伤剂诱导其形成后，通过碱基切除修复途径将其从DNA中清除，随后被转运到唾液、尿液和血浆中。因此，8-oxo-dG是氧化DNA损伤和氧化应激的常用标志物。

RDSystems?8-oxo-dGELISA（货号--K）检测试剂盒采用竞争法原理，可定量检测DNA、血浆、尿液和唾液等样本中8-oxo-dG含量。

使用HT8-oxo-dGELISAKitII（货号--K）检测小牛胸腺DNA中的8-oxo-dG。在0.5mMH2O2条件下，分别设置浓度递增的CrCl3处理组及未处理组。通过乙醇沉淀终止反应，并用DNaseI（试剂盒中已包含）和碱性磷酸酶（试剂盒中已包含）消化小牛胸腺DNA。

超氧化物歧化酶（SOD）是一种金属酶，可将超氧自由基（O2?-）催化为过氧化氢（H2O2）和分子氧（O2），为机体抵抗氧化损伤提供了重要的防御力。通过RDSystems?SOD比色法检测试剂盒（货号--K）可定量检测哺乳动物细胞和组织提取物中的SOD。

总的来说，对于DNA损伤及修复的研究不仅可以揭开基因组有序运转的奥秘，还有助于继续研发可以拯救生命的治疗方法。选择合适的实验方法完成DNA的「体检」，也成为众多实验室的必备技能。Bio-Techne提供多种DNA损伤检测所需的试剂、仪器、软件，为科研加油助力，现在购买更享惊喜好礼！

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