细胞周期实验:从protocol到数据分析(附免费软件)
细胞周期,是指细胞从一次分裂完成开始到下一次分裂结束所经历的全过程,分为间期与分裂期两个阶段。细胞间期又分为C0期、G1期、S期、G2期;细胞分裂期即M期。
G0/G1期:G1期,细胞体积逐渐增大,细胞开始RNA和蛋白质的合成,DNA含量保持二倍体状态,G0期是脱离细胞周期暂时停止分裂的一个阶段。但在一定适宜刺激下,又可进入周期,从 DNA含量上无法区分G0与G1期。S期:在这一阶段完成DNA的合成以及合成与DNA组装构成染色质等有关的组蛋白。DNA含量在此时期增加,介于G1期和G2期之间。G2/M期:G2期是DNA复制结束和开始有丝分裂之间的间隙。从DNA含量上同样无法区分G2期和M期。
细胞周期的检测-------------DNA含量的变化
检测细胞周期最常用的方法就是检测细胞DNA含量,正常生长的细胞都会经历分裂过程,G0/G1期是两倍体时期,S期DNA开始合成,到G2/M期,细胞处于四倍体时期,之后细胞一分为二,进入下一个细胞周期。
一、实验操作:PI/RNase染色法:以悬浮细胞为例
1、离心收集细胞,弃上清,用预冷的PBS洗涤2次;
2、细胞固定:用残留的少许PBS混匀沉淀,缓慢加入-20°C预冷的70%乙醇,边加边摇匀,避免细胞粘连在一起,置于-20°C冰箱固定4h以上;
3、细胞染色:350g离心5min,弃上清,用2ml的PBS洗涤2次,按照10^6 cells 加入500μlPBS,含50μg/ml的 PI,100μg/ml的RNaseA,4°C避光孵育15min-30min(可将PI直接用PBS配成工作浓度,RNaseA现加进去);
4、上机分析:由于PI具有很强的粘附性,容易使细胞聚团,建议过滤后再上机分析,同时别忘了检查流式仪器的状态,一般低速收集2-3万个细胞即可。
二、实验要点
(3)PI既能与DNA结合,又能与RNA结合,所以要用RNase降解RNA;
(4)进样速度:进样速度为低速。若峰形较宽,可能就是进样速度太快;
(5)仪器质控定期做,尽可能排除因机器设置引起的峰形加宽;
(6)排除粘连细胞(FL2-A/FL2-W),最大程度的减少粘连细胞带来的假阳性结果。
三、结果分析
结果用细胞周期拟和软件ModFit分析。分析时,先用FSC/SSC圈定细胞群体,PI-A/PI-W去除粘连体,PI-AHistogram显示周期分布。操作如下:
1、解压缩软件,不需要安装就可用;
2、打开软件,点击File(以S1样本为例);
3、找到文件,识别FCS格式,然后open
4、弹出的窗口中选择要输出的参数PI-A
5、点击Gate1,选择图的参数为:FSC-A和SSC-A
6、点击Gate2,选择图的参数为:PI-A和PI-H
7、点击Mod,在弹出窗口中把AutoDebris和AutoAggregates的勾去掉,细胞状态好时一般不看碎片和粘连细胞。
8、OK后自动进入Range状态,微调G1和G2门的位置,告诉软件二倍体四倍体大概位置
9、点击Fit,自动拟合出结果
10、微调G2/G1值,找到RCS最小时最合适,一般1.80-2之间
11、数据输出,该破解软件数据输出有点问题;
•不过可以直接copy ,复制到office 软件中;
•或者虚拟打印机直接导出pdf 格式。
12、流式细胞周期结果图解读:
(1)纵坐标Cell Number:即计数的有效细胞数;
(2)横坐标DNA Content:即DNA含量;
(3)常用的流式细胞术分析细胞周期的方法是依据细胞DNA含量(横坐标)来分析的:
①G0/G1期:DNA复制还没开始,也是DNA含量最少的,即流式检测结果图的第一个峰;
②S期:DNA开始复制,到完成复制,是一个一倍DNA到二倍DNA的过程,在流式结果图中显示期跨度特别大(第二个不高但很宽的峰);
③G2期:DNA复制完成至分裂的一段时间,此时细胞内含二倍DNA,在流式结果图中的第三个峰;
④M期:细胞分裂过程,此时细胞内也是二倍DNA,用DNA含量的方法是无法与G2期分开。
(4)右侧数字含义:Dip G1-83.95% at 63.44%,即G1期DNA含量平均值为83.95%;63.44%即G1期细胞数占总数的53.84%,以此类推。
关于软件,网上也有,这里提供一个百度网盘链接,大家可以根据需要自行下载。
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