常见细胞周期的测定方法

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试题中出现的思考:“统计拍摄的显微照片中处于分裂期的细胞数可以计算细胞周期长度”,显然这句话是错误的,但有同学说缺少分裂间期的细胞数,意思就是知道了总数或分裂间期数就可以算出细胞周期。事实上,这样的已知也就只能知道两者的比值或相对时间,细胞周期的绝对时间仍然未知,还必须要测定某个阶段的时间。高考试题中也经常出现细胞周期测定有关的试题,也出现过分裂指数的测定。
注意分裂指数和分裂周期是不同的,分裂指数指指的细胞群体中分裂细胞所占的百分比,分裂指数测定可以用盖片培养法,也可直接在小平皿中进行。细胞分裂指数也是衡量洋葱根尖细胞分裂状况的指标之一。
那么,细胞周期的测定如何进行的呢?测定细胞周期的方法很多,常见的有同位素标记法、利用BrdU渗入测定细胞周期的方法等。
BrdU渗入测定细胞周期的方法
一、原理
细胞周期指细胞一个世代所经历的时间。从一次细胞分裂结束到下一次分裂结束为一个周期。细胞周期反应了细胞增殖速度。
单个细胞的周期测定可采用缩时摄影的方法,但它不能代表细胞群体的周期,故现多采用其他方法测群体周期。
二、仪器、用品与试剂
1.仪器、用品:同常规细胞培养
2.试剂:BrdU(1.0mg/ml),甲醇、冰醋酸,Giemsa染液,秋水仙素,2×SSC液
三、操作步骤
1.细胞生长至指数期时,向培养液中加入BrdU,使最终浓度为10μg/ml。
2.44小时加秋水仙素,使每ml中含0.1μg。
3.48小时后常规消化细胞至离心管中,注意培养上清的漂浮细胞也要收集到离心管中。
4.常规染色体制片(见第三部分:染色体技术)。
5.染色体玻片置56℃水浴锅盖上,铺上2×SSC
6.弃去2×SSC液,流水冲洗。
7.Giemsa液染色10分钟,流水冲洗,晾干。
8.镜检100个分裂相,计第一、二、三、四细胞期分裂指数。
9.计算:
附:(1)BrdU配制:BrdU
10mg十双蒸水10ml
同位素标记法测定细胞周期
标记有丝分裂百分率法(PLM)是一种常用的测定细胞周期时间的方法。其原理是对测定细胞进行脉冲标记、定时取材、利用放射自显影技术显示标记细胞,通过统计标记有丝分裂细胞百分数的办法来测定细胞周期。
有关名词:
TG1:G1期的持续时间
TG2:G2期的持续时间
TS:S期的持续时间
TM:M期的持续时间
TC:一个细胞周期的持续时间
PLM:标记的有丝分裂细胞所占的比例
TDR:胸腺嘧啶核苷,是DNA的特异前体,能被S期细胞摄入,而掺进DNA中。通常使用的是3H或者14C标记的TDR。
测定原理:
①
②
③开始出现标记M期细胞时,表示处于S期最后阶段的细胞,已渡过G2期,所以从PLM=0到出现PLM的时间间隔为TG2。
④
⑤
⑥
事实上由于一个细胞群体中TC和各时相不尽相同,第一个峰常达不到100%,以后的峰会发生衰减,PLM不一定会下降到零,所以实际测量时,常以(TG2+1/2TM)-TG2的方式求出TM。
流式细胞仪PI染色法
细胞周期分为间期与分裂期两个阶段。间期又分为三期:即DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)与DNA合成后期(G2期)。某些细胞在分裂结束后暂时离开细胞周期,停止细胞分裂,执行一定生物学功能(G0期)。
检测细胞周期的原理:
由于细胞周期各时相的DNA 含量不同,通常正常细胞的G1/ G0 期具有二倍体细胞的DNA含量(2N) ,而 G2/ M 期具有四倍体细胞的DNA 含量(4N),而S期的DNA 含量介于二倍体和四倍体之间。PI可以与DNA结合,其荧光强度直接反映了细胞内DNA含量。因此,通过流式细胞仪PI染色法对细胞内DNA含量进行检测时,可以将细胞周期各时相区分为G1/G0 期,S 期和G2/M 期,获得的流式直方图对应的各细胞周期可通过特殊软件计算各时相的细胞百分率。