Wat is celcyclusanalyse?

Celcyclusanalyse is een techniek die wordt gebruikt in biochemisch onderzoek om de fase van een biologische cel te identificeren en analyseren. Tijdens zijn levensduur doorloopt een cel een reeks cyclische fasen die gezamenlijk de celcyclus worden genoemd. De hoeveelheid desoxyribonucleïnezuur (DNA) in de cel verandert op basis van de fase. In celcyclusanalyse wordt het DNA van de cel gekleurd met een fluorescerende kleurstof, waardoor onderzoekers kunnen bepalen hoeveel van het DNA aanwezig is en waar de cel zich in zijn cyclus bevindt.

De celcyclus bestaat uit twee brede fasen: interfase en mitose. Interfase bestaat uit de voorbereiding op de deling van de cel of mitose, ook wel de M-fase genoemd. Het grootste deel van de levenscyclus van de cel wordt besteed aan de voorbereiding op mitose, wat kort is ter vergelijking, dus interfase is onderverdeeld in drie delen: G1-fase, S-fase en G2-fase.

In G1 houdt de cel zich vooral bezig met groei. Tijdens de S-fase wordt de genetische informatie van de cel in de vorm van DNA gerepliceerd als voorbereiding op de deling in twee dochtercellen. In G2 bereidt de cel zich voor op deling, leidend naar de M-fase. Na mitose keert de cel terug naar het G1-gedeelte van de interfase en begint de cyclus opnieuw. Cellen die om een ​​of andere reden stoppen met delen, verlaten de cyclus en bestaan ​​inert in wat bekend staat als de GO-fase.

De cel repliceert zijn DNA tijdens de S-fase, dus er is twee keer zoveel DNA in de cel tijdens G2 en M dan er in G1 of GO is. Onderzoekers gebruiken deze informatie in celcyclusanalyse om de celfase te bepalen. Celcyclusanalyse kan ook afwijkingen in cellulair DNA aan het licht brengen.

De techniek die wordt gebruikt bij celcyclusanalyse staat bekend als flowcytometrie. Eerst wordt een fluorescerende kleurstof in de cel geïntroduceerd die de DNA-moleculen kleurt door ze chemisch te binden. Onderzoekers gebruiken vervolgens een instrument dat een cytometer wordt genoemd om de intensiteit van de fluorescentie van de cel te bepalen. Een hogere fluorescentie geeft aan dat meer kleurstof in staat was om te binden, en het laat zien dat er meer DNA in de cel is.

Gewoonlijk wordt celcyclusanalyse gebruikt voor een groep cellen. Een type grafiek dat een histogram wordt genoemd, wordt gegenereerd op basis van de gegevens, die vaak twee verschillende pieken vertonen: een die de populatie cellen in de G1-fase toont en een andere - twee keer zo hoog - die in de G2-fase toont. De piek van de G2-fase is twee keer zo hoog omdat de cellen in die populatie twee keer zoveel DNA bevatten als die in de G1-piek. Cellen die zich in de S-fase bevinden en nog steeds bezig zijn met het repliceren van DNA, verschijnen op de grafiek op een tussenliggend niveau tussen de twee pieken.