DNA 修繕のリアルタイム観察を可能にする新しい「センサー」 (New ‘sensor’ lets researchers watch DNA repair in real time)

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2025-11-20 オランダ・ユトレヒト大学

ユトレヒト大学の研究チームは、DNA修復過程を生細胞内でリアルタイムに可視化できる新型センサーを開発した。新センサーは、DNA損傷の修復に関与する分子反応を蛍光シグナルとして即時に検出でき、従来の固定標本や間接測定に頼らず、修復の開始から完了までの動態を連続観察できる点が特長である。これにより、修復経路の選択や反応速度、細胞周期との関係などを高精度で解析可能となった。がん治療や放射線・化学療法の効果検証、老化や遺伝病の研究において、DNA修復能の違いを定量的に評価する基盤技術としての活用が期待される。本成果は、細胞が遺伝情報の安定性を維持する仕組みの理解を大きく前進させ、創薬や個別化医療への応用にも道を開く。

<関連情報>

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Richard Cardoso da Silva,Kristeli Eleftheriou,Davide C. Recchia,Vincent Portegijs,Douwe ten Bulte,Niklas Kupfer,Nathalie P. Vroegindeweij-de Wagenaar,Xabier Vergara,Ayoub Ouchene,Sander van den Heuvel & Tuncay Baubec
Nature Communications  Published:20 November 2025
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-025-65706-y

DNA 修繕のリアルタイム観察を可能にする新しい「センサー」 (New ‘sensor’ lets researchers watch DNA repair in real time)

Abstract

DNA damage is a constant threat to genome integrity and function. Diminished capacity for DNA repair is linked to many human diseases, therefore, understanding the molecular pathways responding to DNA damage is key for developing novel therapies. Lack of unbiased probes to report DNA damage dynamics in living cells and animals limits our current efforts to completely understand DNA repair processes. In this study, we overcome these limitations by engineering protein probes containing the tandem-BRCT domain of MCPH1, which we show to have a specific affinity for the DNA-damage-associated histone mark γH2AX. We employ these probes to track DNA damage dynamics in living cells exposed to a panel of different genotoxic insults, to visualize DNA damage targeted to heterochromatinised satellite repeats, and to map DNA double strand breaks genome-wide. Finally, we highlight the versatility of our probe to visualize programmed double strand breaks during gametogenesis in C. elegans. Taken together, we present a novel protein probe with broad application potential for DNA damage research.

細胞遺伝子工学
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