姐妹染色單體分化染色
1. 實驗原理
姐妹染色單體分化染色法(Sister chromatid differentiation,SCD)是20世紀70年代中期發展起來的染色體處理技術。1973年Latt在培養的細胞中加入5-溴脫氧尿嘧啶核苷(5-Bromode Oxyurdine,BrdU),用Hoechst 33258 熒光染料染色時,發現了姐妹染色單體的色差反應和它們之間互換的現象。1974年KO Renberg和Froeed-Lender改進了這一技術,用Giemsa染色。SCD形成原理(圖13-2)是:在細胞培養過程中,加入5-溴脫氧尿苷,當細胞的DNA復制時,Brdu可作為核苷酸前體物專一取代胸腺嘧啶而被摻入到新合成DNA鏈中。第二周期加入BrdU,每條新合成的染色單體DNA雙鏈中舊模板沒有摻入,半保留復制的新鏈被BUdR摻入;當細胞處于第三個分裂周期時,同一染色體的兩條姐妹染色單體,一條由雙股都含有BrdU的DNA鏈構成,而另一條為單股含有BrdU的DNA鏈。在結構上雙股含BrdU的DNA螺旋化程度降低,故對染色劑親和力低,在用Giemsa染色時著色淺,只有單股含BrdU的DNA鏈組成的單體則著色深而形成差別著色。應用姐妹染色單體區分染色法研究來自一個染色體的兩條單體之間在同一個位點發生同源片段的交換,稱為姐妹染色單體互換(sister chromotid exchange,SCE)。SCE是兩條染色單體核苷酸序列發生互換而表現出來的一種現象。
這種技術用于研究細胞周期、染色體半保留復制、染色體的分子結構和畸變,以及DNA的復制、損傷與修復等一系列重要理論問題。由于SCE能靈敏地檢測染色體的變化,表現出劑量-效應關系,還可以將姐妹染色單體互換頻率列為檢測致突變物、致癌物的常規指標之一。
2. 實驗對象 所檢培養細胞。
3. 實驗試劑與器材
(1)BrdU貯存液的配制:BrdU 5mg(先用0.5ml 1N NaOH溶解)然后加蒸餾水至 5ml即成1000μg/ml的貯存液,因BrdU遇光會發生分解,貯存液需置棕色瓶并黑紙封瓶避光冰凍保存;
(2)2×SSC液,水浴鍋,20W紫外燈一個,培養皿,鏡頭紙。
4. 實驗方法與步驟
(1)Brdu摻入:細胞培養24h后于培養液中加入Brdu,最終濃度10μg/ml,避光條件下繼續培養。
(2)待細胞經歷兩個細胞周期(48h),培養終止前4h加秋水仙素,秋水仙素終濃度為0.02μg/ml培養液;
(3)常規制片,染色體制片在 37℃ 恒溫箱內老化24h;
(4)紫外燈照射:取標本玻片置于大號培養皿內,正面朝上,上覆蓋鏡頭紙,從玻片外鏡頭紙邊沿加2×SSC液致使全鏡頭紙浸濕,移入 60℃ 水浴鍋內,紫外線燈距離 5cm ,照射30min;
(5)染色:取出照射后標本,蒸餾水沖洗,置pH6.8的2%Giemsa染色10min。
5. 注意事項
(1)BrdU是一種強突變劑,使用濃度不宜過高,否則會產生細胞毒性作用。
(2)影響SCE的因素:地區與環境,Brdu的濃度,動物的種類,染色體長度,培養時間與溫度。
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