Co to jest analiza cyklu komórkowego?
Analiza cyklu komórkowego jest techniką stosowaną w badaniach biochemicznych do identyfikacji i analizy fazy komórki biologicznej. Podczas swojego życia komórka przechodzi przez szereg faz cyklicznych, które łącznie są znane jako cykl komórkowy. Ilość kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA) w komórce zmienia się w zależności od fazy. W analizie cyklu komórkowego DNA komórki wybarwia się barwnikiem fluorescencyjnym, co pozwala badaczom ustalić, ile DNA jest obecne i gdzie komórka jest w swoim cyklu.
Cykl komórkowy składa się z dwóch szerokich faz: interfazy i mitozy. Interfaza polega na przygotowaniu do podziału komórki lub mitozie, która jest również nazywana fazą M. Większość cyklu życia komórki spędza się na przygotowaniu do mitozy, co jest krótkie w porównaniu, więc interfaza jest podzielona na trzy części: fazę G1, fazę S i fazę G2.
W G1 komórka zajmuje się głównie wzrostem. Podczas fazy S informacja genetyczna komórki w postaci DNA jest replikowana w ramach przygotowań do jej podziału na dwie komórki potomne. W G2 komórka przygotowuje się do podziału, prowadząc do fazy M. Po mitozie komórka wraca do odcinka G1 fazy międzyfazowej i cykl zaczyna się od nowa. Komórki, które z jakiegoś powodu przestają się dzielić, opuszczają cykl i istnieją bezwładnie w tak zwanej fazie G0.
Komórka replikuje swoje DNA podczas fazy S, więc w komórce podczas G2 i M jest dwa razy więcej DNA niż w G1 lub G0. Naukowcy wykorzystują te informacje w analizie cyklu komórkowego w celu ustalenia fazy komórkowej. Analiza cyklu komórkowego może również ujawnić nieprawidłowości w komórkowym DNA.
Technika stosowana w analizie cyklu komórkowego jest znana jako cytometria przepływowa. Najpierw wprowadza się barwnik fluorescencyjny do komórki, która zabarwia cząsteczki DNA przez wiązanie chemiczne z nimi. Następnie naukowcy używają instrumentu zwanego cytometrem, aby określić intensywność fluorescencji komórki. Wyższa fluorescencja wskazuje, że więcej barwników mogło się wiązać i pokazuje, że w komórce jest więcej DNA.
Zazwyczaj analiza cyklu komórkowego jest przeprowadzana na grupie komórek. Z danych generowany jest typ wykresu zwany histogramem, często pokazujący dwa różne piki: jeden pokazujący populację komórek w fazie G1, a drugi - dwa razy wyższy - pokazujący te w fazie G2. Pik fazy G2 jest dwukrotnie wyższy, ponieważ komórki w tej populacji zawierają dwa razy więcej DNA niż te w piku G1. Komórki znajdujące się w fazie S, które wciąż są w trakcie replikacji DNA, pojawiają się na wykresie na poziomie pośrednim między dwoma pikami.