Vad är cellcykelanalys?

Cellcykelanalys är en teknik som används i biokemisk forskning för att identifiera och analysera fasen för en biologisk cell. Under sin livstid passerar en cell genom en serie cykliska faser som tillsammans kallas cellcykeln. Mängden deoxyribonukleinsyra (DNA) i cellen förändras baserat på fasen. Vid cellcykelanalys färgas cellens DNA med ett fluorescerande färgämne, vilket gör det möjligt för forskare att bestämma hur mycket av DNA som finns och var cellen befinner sig i sin cykel.

Cellcykeln består av två breda faser: gränssnitt och mitos. Interfasen består av förberedelser för uppdelningen av cellen, eller mitos, som också kallas M-fasen. Det mesta av cellens livscykel spenderas för att förbereda sig för mitos, vilket är kort i jämförelse, så gränssnittet är indelat i tre delar: G1-fas, S-fas och G2-fas.

I G1 handlar cellen främst om tillväxt. Under S-fasen replikeras cellens genetiska information i form av DNA som förberedelse för dess uppdelning i två dotterceller. I G2 förbereder cellen för delning, vilket leder till M-fasen. Efter mitos återgår cellen till G1-intervallet och cykeln börjar igen. Celler som av någon anledning slutar dela lämnar cykeln och existerar inert i det som kallas G0-fasen.

Cellen replikerar sitt DNA under S-fasen, så det finns dubbelt så mycket DNA i cellen under G2 och M än det finns i G1 eller G0. Forskare använder denna information i cellcykelanalys för att bestämma cellfasen. Cellcykelanalys kan också avslöja avvikelser i cellulärt DNA.

Den teknik som används i cellcykelanalys är känd som flödescytometri. Först införs ett fluorescerande färgämne i cellen som färgar DNA-molekylerna genom kemiskt bindning till dem. Forskare använder sedan ett instrument som kallas en cytometer för att bestämma intensiteten i cellens fluorescens. En högre fluorescens indikerar att mer färgämne kunde binda, och det visar att det finns mer DNA i cellen.

Vanligtvis används cellcykelanalys på en gruppering av celler. En typ av diagram som kallas ett histogram genereras från data, som ofta visar två distinkta toppar: en som visar populationen av celler i G1-fasen, och en annan - dubbelt så hög - som visar de i G2-fasen. G2-fasens topp är dubbelt så hög eftersom cellerna i den populationen innehåller dubbelt så mycket DNA som de i G1-toppen. Celler som är i S-fasen, som fortfarande håller på att replikera DNA, dyker upp på diagrammet på en mellannivå mellan de två topparna.