To investigate the repairability of X-ray induced DNA damage, particularly non-double-strand breaks in living cells, enhanced green fluorescent protein (EGFP)-expressing plasmids X-ray irradiated and then transfected into nonirradiated human cells, MCF7 and MCF10A. Live-cell imaging of EGFP fluorescence was performed to measure the efficiency of plasmid repair in cells. The number of EGFP-expressing cells significantly decreased with increasing X-ray dose for both cell lines. The obtained kinetic curves of EGFP expression indicating plasmid repair were quantitatively compared against algebraically calculated ones based on the values of the transfected plasmids that had been treated with nicking or restriction enzymes. Then, assuming a Poisson distribution of single-strand breaks (SSBs), the number of cells carrying these nicked plasmids that could express EGFP were estimated. Our experimental results revealed considerably fewer cells expressing EGFP compared to the expected values we had calculated. These results suggest that the lower proportion of cells expressing EGFP as a measure of plasmid repair was due not only to the complex chemical structures of termini created by SSBs compared to those created by enzyme treatments, but also that base lesions or AP sites proximately arising at the strand-break termini might compromise EGFP expression. These results emphasize that radiation-induced DNA breaks are less repairable than enzymatically induced DNA breaks, which is not apparent when using conventional gel electrophoresis assays of plasmid DNA.

为了研究 X 射线诱导的 DNA 损伤的修复能力，特别是活细胞中的非双链断裂，增强型绿色荧光蛋白 (EGFP) 表达质粒经过 X 射线照射，然后转染到未照射的人类细胞 MCF7 和 MCF10A 中。进行 EGFP 荧光的活细胞成像以测量细胞中质粒修复的效率。随着两种细胞系的 X 射线剂量增加，表达 EGFP 的细胞数量显着减少。根据已用切口或限制酶处理的转染质粒的值，将获得的表明质粒修复的 EGFP 表达动力学曲线与代数计算的曲线进行定量比较。然后，假设单链断裂 (SSB) 的泊松分布，估计携带这些可表达 EGFP 的带切口质粒的细胞数量。我们的实验结果显示，与我们计算的预期值相比，表达 EGFP 的细胞要少得多。这些结果表明，与酶处理产生的那些相比，表达 EGFP 的细胞比例较低不仅是由于由 SSB 产生的末端的复杂化学结构，而且还因为碱基损伤或 AP 位点几乎出现在链断裂末端可能会影响 EGFP 的表达。这些结果强调辐射诱导的 DNA 断裂比酶诱导的 DNA 断裂更难修复，这在使用质粒 DNA 的常规凝胶电泳分析时并不明显。我们的实验结果显示，与我们计算的预期值相比，表达 EGFP 的细胞要少得多。这些结果表明，与酶处理产生的那些相比，表达 EGFP 的细胞比例较低不仅是由于由 SSB 产生的末端的复杂化学结构，而且还因为碱基损伤或 AP 位点几乎出现在链断裂末端可能会影响 EGFP 的表达。这些结果强调辐射诱导的 DNA 断裂比酶诱导的 DNA 断裂更难修复，这在使用质粒 DNA 的常规凝胶电泳分析时并不明显。我们的实验结果显示，与我们计算的预期值相比，表达 EGFP 的细胞要少得多。这些结果表明，与酶处理产生的那些相比，表达 EGFP 的细胞比例较低不仅是由于由 SSB 产生的末端的复杂化学结构，而且还因为碱基损伤或 AP 位点几乎出现在链断裂末端可能会影响 EGFP 的表达。这些结果强调辐射诱导的 DNA 断裂比酶诱导的 DNA 断裂更难修复，这在使用质粒 DNA 的常规凝胶电泳分析时并不明显。这些结果表明，与酶处理产生的那些相比，表达 EGFP 的细胞比例较低不仅是由于由 SSB 产生的末端的复杂化学结构，而且还因为碱基损伤或 AP 位点几乎出现在链断裂末端可能会影响 EGFP 的表达。这些结果强调辐射诱导的 DNA 断裂比酶诱导的 DNA 断裂更难修复，这在使用质粒 DNA 的常规凝胶电泳分析时并不明显。这些结果表明，与酶处理产生的那些相比，表达 EGFP 的细胞比例较低不仅是由于由 SSB 产生的末端的复杂化学结构，而且还因为碱基损伤或 AP 位点几乎出现在链断裂末端可能会影响 EGFP 的表达。这些结果强调辐射诱导的 DNA 断裂比酶诱导的 DNA 断裂更难修复，这在使用质粒 DNA 的常规凝胶电泳分析时并不明显。