이 프로토콜은 특정 시점에서 S 상에 있었던 셀의 시간 추적을 허용 브로 모데 옥시 우리 딘 (BrdU의) 흡수의 사용을 설명한다. DNA 염료 및 표지 항체의 첨가는 이후 시간에 S 상 세포의 운명의 상세한 분석을 용이하게한다.
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이 프로토콜은 특정 시점에서 S 상에 있었던 셀의 시간 추적을 허용 브로 모데 옥시 우리 딘 (BrdU의) 흡수의 사용을 설명한다. DNA 염료 및 표지 항체의 첨가는 이후 시간에 S 상 세포의 운명의 상세한 분석을 용이하게한다.
이 프로토콜은 셀을 동기화할 필요 없이 셀 주기를 통해 셀을 추적할 수 있도록 하는 방법을 설명합니다. 세포 동기화를 달성하는 것은 많은 세포 시스템에서 어려울 수 있습니다. 표준 관행은 특정 단계에서 세포주기 진행을 차단한 다음 축적된 세포를 방출하여 주기를 통해 일제히 진행되는 세포의 파동을 생성하는 것입니다. 그러나 일부 세포 유형은 이 차단이 독성이 있어 비정상적인 세포 순환 또는 대량 사멸을 초래합니다. 브로모데옥시우리딘(BrdU) 흡수는 개별 세포의 세포주기 단계를 추적하는 데 사용할 수 있습니다. 세포는 이 합성 티미딘 유사체를 통합하면서 S기 동안 새로운 DNA를 합성합니다. 짧은 기간 동안 BrdU를 제공하면 BrdU가 존재하는 동안 S 단계에 있던 세포 풀을 표시할 수 있습니다. 그런 다음 이러한 세포를 세포주기의 나머지 부분을 통해 다음 복제 라운드로 추적할 수 있으므로 잠재적으로 독성이 있는 세포주기 차단을 유도할 필요 없이 세포주기 단계의 지속 기간을 결정할 수 있습니다. 또한 세포주기의 후속 단계에서 내부 및 외부 단백질의 발현을 결정하고 상관시키는 것이 가능합니다. 이는 세포주기 단계의 할당을 더욱 구체화하거나 체크포인트 활성화 또는 세포 사멸과 같은 다른 세포 기능에 미치는 영향을 평가하는 데 사용할 수 있습니다.
세포주기 진행 동안에 세포주기 및 세포 기능에서 발생하는 변화의 평가는 생물, 특히 암 생물학의 여러 측면의 이해에 기초한다. 악성 종양의 치료를 위해 개발에 많은 제제는 세포주기 진행에 지대한 영향을 미칠 또는 세포주기 - 종속 메카니즘을 통해 세포 사멸을 유도한다. 세포주기의 특정 단계에서 세포주기 역학 또는 세포를 연구하기 위해, 세포를 동기화하는 것이 일반적이다. 그러나 동기화 방법은 잠재적 결과 얻어진 교란, 검토되고 세포에 해로운 영향을 가질 수있다. 1 시간에 걸쳐 하나의 세포에서 세포주기 진행의 최근 세포주기의 특정 단계에서만 존재하는 형광 태그 된 단백질의 사용이 허용 된 분석 (2) 그러나,이 세포는 유전자가 읽을 수있는 시스템의 사용을 제한하는, 이들 태그가 단백질을 발현하도록 조작 할 필요가 공부 될ILY 달성했다.
합성 (S) 상, DNA 복제와 유사 분열 (M) 여기서 세포 분열이 발생되어 세포주기는 두 개의 활성 단계로 구성됩니다. 이 단계는 세 갭 단계, G 0, G 1 및 G 2로 구분됩니다. 셀의 크기가 종래 세포 성장은 DNA 복제의 완료 사이하지만 세포 분열 전에 계속 DNA 복제와 G이 증가 여기서 G는 0 또는 정지, 세포주기를 떠난 쉬고 위상이고, G 1이다. 세포주기를 통해 진행이 체크 포인트의 수에 의해 제어된다. 환경 조건이 DNA 합성을지지하지 않으며 S 단계 진입을 방지 할 때 G 1 체크 포인트가 활성화됩니다. 인트라 S 상 검문소 또는 지연 실속 복제 포크 초래할 수 DNA 손상에 의해 유발 될 수있다. 손상 후 G 2 검출되면 G 2 중 DNA의 복제 충실도를 확인되고 체크 포인트는 분열을 셀에 DNA 복구 전에 허용 활성화됩니다. 유사 분열 동안 최종 체크 포인트는 세포 분열이 성공적으로 완료 될 수 있도록 염색 분체가 제대로 유사 분열 판에 정렬되어 있는지 확인합니다.이 체크 포인트 3 활성화는 일반적으로 세포 인구를 동기화하는 데 사용됩니다. 세포주기 체크 포인트는 다수의 인자에 의해되지만 가장 일반적인 DNA 손상의 검출의 암 생물학에서 활성화 될 수있다. DNA 손상 응답 (ATR) 관련 PI3 키나아제 형 키나제의 실조증 모세 혈관과 Rad3 의해 개시 및 운동 실조의 모세 혈관이 (ATM) 각각 하류 효과기 키나아제 CHK1 및 Chk2를 활성화하는 돌연변이. 3 이벤트 범위가 정지 포함 CHK1를 기동 복제 포크 DNA 가교 결합 및 자외선 손상 Chk2는 주로 이중 가닥 바꿈에 의해 활성화된다.
세포주기의 전 길이에 변경된 조건의 효과를 연구하기위한 통상의 방법S는 세포주기의 특정 단계에서 세포를 동기화한다. 한 이것은 여러 가지 방법을 통해 달성 될 수있다. 세포를 물리적 크기, 밀도, 측면 스 캐터 (입상), 및 세포 표면 마커의 발현에 기초하여 분리 될 수있다. 더 실제적으로, 세포는 화학적 수단에 의해 동기화 될 수있다. 예컨대 티미 딘, 히드 록시 우레아 및 시토신 아라 비노 여러 에이전트는 에이전트가 제거 된 후 순환을 계속 S 단계에서 세포의 축적으로 인한 세포주기의 S 단계에서 DNA 합성을 억제하는데 사용될 수있다. 또는 M 상 DNA 함량 - 세포는 G 2 방추사 형성 체포 방지 nocodazole으로 처리. G 0 단계에서 세포의 축적 배지 결과에서 혈청의 제거. 배양 혈청 내의 영양소의 재 첨가 세포의 정상적인 순환을 재 - 시작한다. 그러나 이러한 동기화 방법은 모든 세포의 정상적인 순환과 성장을 방해 할 수 resul중요한 세포 사멸에 T.
급성 림프 구성 백혈병 세포의 동기화는 특히 도전이며,이 세포는 유전자 조작 의무가 없습니다. 여기에 설명 된 방법은 세포주기 역학 평가 전통적인 동기화 또는 유전자 조작없이 세포주기의 특정 단계에서 세포의 연구를 허용한다. 이 방법은 유전자 변형 전통적인 동기화 과정이 용이하게 달성되지 않은 다른 세포 유형에 유용 할 수있다. 방법은 세포의 단기 성장과 증식에 거의 영향을 미치지 브로 모데 옥시 우리 딘 (BrdU의) 혼입의 노포 사용에 기초한다. 4 설립 BrdU의 프로토콜은 S 단계에서 새로 합성 된 DNA 내로 BrdU의 혼입을 활용 . 이것은 영구적 BrdU의 노광 중에 S 단계에서 된 것으로 세포를 표시한다. 이는 인구의 BrdU의 incorpor위한 염색하여 나중 시점에서 식별 될 수있다ATION 이에 따라야하고 세포주기 교통 약물 효과의 연구를 허용하는 시간에 걸쳐 평가 될 수 동기 인구로서 작용한다. BrdU의 보통의 DNase 또는 산 처리 다음 달성 전에 항체 염색에 노출 될 필요가있다. -6,7- BrdU의 도입은 부가적인 마커의 포함을 가능하게 검출하기 위해 유세포 사용. 가장 중요한 연구의 개시시에 S 상에 있던 세포의 세포주기 위상 분포의 평가를 가능하게 DNA 함량을 측정하기 위해 염료를 사용하는 것이다. (8) 또한 추가적인 표면 또는 세포 항원은 또한 조사 할 수있다. (9) 이러한 이러한 사료된다 등의 세포주기 이벤트 관련 또는 절단 카스파 제 -3와 같은 세포 사멸 마커 등으로 관련이 없어 보이는 세포의 기능을 할 수 있습니다. 잠재적 인 응용 프로그램은 연구자의 상상력에 의해 제한됩니다.
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여기에 설명 된 프로토콜은 급성 림프 모구 백혈병 세포주 NALM6를 사용하지만, 다른 유형의 세포에도 적용 할 수있다.
1. 솔루션 및 시약
2. 세포
아니테 : 세포 6 개월을 초과하는 배양하지 않았다. 이 방법은 셀 밀도 및 배양 배지에 대한 조정과 비 - 부착 세포 라인에 직접 적용 할 것이다. 실험의 개시에 기하 급수적으로 증가하고 세포를 사용합니다.
BrdU의와 세포의 3 펄스 라벨링
주의 : 잠재적 돌연변이와 기형은주의하여 BrdU의를 처리합니다.
4. 세포 얼룩
주 : 세포 표면 염색이 필요한 경우 세포에 걸쳐 4 ℃로 유지되는 것을 보장하기 전에 고정을 수행한다.
유동 세포 계측법 데이터 5. 컬렉션
참고 : 사용되는 형광 색소의 수와 특성에 따라 달라집니다 필요한 기계.
유동 세포 계측법 데이터의 분석 (6)
주 : 데이터 해석되지만, 다른 소프트웨어 패키지가 또한 사용될 수있다 계측법 FlowJo 흐름이 연구에 사용 하였다. 게이팅 전략은도 1에 도시되어있다.

그림 1 : 게이팅 전략 왼쪽 PA.Nel 보낸 : ungated 세포는 SSC-도트 플롯 대 FCS-에 표시됩니다. 가능한 세포 인구가 도시 게이트로 식별됩니다. 센터 패널 : 왼쪽 패널에서 문이 세포는 FSC-H 도트 플롯 (대신 높이를 사용할 수 있습니다 FSC-W) 대 FSC-에 표시됩니다. 이중선과 집계가 확인하고 그림과 게이트에 의해 제외됩니다. 오른쪽 패널 : 중앙 패널에 이중 배제 날로부터 게이트 세포가 APC-도트 플롯 대 7-AAD에 표시됩니다. BrdU의 항체는 APC는 펄스 라벨 동안 BrdU의를 통합 한 세포의 식별을 가능하게 표시되어 있습니다. 7-AAD는 DNA 콘텐츠에 대한 정보를 제공합니다. 상단 게이트는 BrdU의 펄스, 왼쪽 하단 게이트, 세포 G 0/1 및 G에 그 오른쪽 게이트의 시간에 S 단계에 따라서 BrdU의 양성 세포를 정의 / M 2. 를 보려면 여기를 클릭하십시오 이 그림의 더 큰 버전.
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그림 2. 세포주기 진행 첫번째 패널 (모든 셀)을 겹 배제 게이트에 의해 정의 세포군에 게이팅된다. 이 인구는 X 축에 7-AAD와 히스토그램 표시했다. G 0/1 피크의 피크 축 아래 화살표로 표시된다. 도 1에 도시 된 바와 같이 후속하는 패널에서의 BrdU 양성 세포상의 게이팅되었다. 이중선 배제 게이트의 게이팅 때 얻어지는 G 0/1 위치에 대한 값은 FlowJo 세포주기 소프트웨어 내에서의 BrdU 양성 게이팅 셀에인가된다. 도 1과 처음 두 패널에 도시 된 바와 같이 전체 모집단을 분석 할 때 얻어진 값에 기초하여 G 0/1 피크의 위치에서와 같이 이후의 각 패널은 BrdU의 양 인구에 게이팅되었다. 동일한 SAMP에서의 BrdU 양성 세포에 대해 G 0/1 인구의 위치를 식별하는 BrdU의 음 부분을 사용하여제작 샘플의 DNA를 얼룩의 강도에 어떤 약간의 차이를 제어합니다. 각각의 패널 상에 표시된 숫자는 BrdU의 펄스가 종료 된 이후의 시간을 나타낸다. 계산 된 세포주기 단계가 음영 녹색으로 표시되어있다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
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이 방법은 다양한 정보를 얻기 위해 사용될 수있다. 일부 응용 프로그램은 여기에 설명되어 있습니다.
세포주기의 지속 기간의 평가
세포주기를 통해 세포로 운송하는데 필요한 시간을 결정하기 위해, 세포를 BrdU의 펄스 아래의 다양한 시점에서 수확한다. 평가의 간격은 분석되는 특정 셀에 적용될 수있다. 조혈 세포주는 표준 배양 조건에서 세포주기 단계의 길이를 결정하는 임의의 약물 치료의 부재하에 24 시간 동안 매 시간마다 측정 하였다. (2)가 24 시간에 걸쳐 NALM6 셀 스냅 분석의 선택을 보여준다. BrdU의 피 후 10 시간을 검출 (즉,도 1에서의 BrdU의 양 게이트 이내) BrdU의 펄스시의 S 단계에서 세포 인 세포주기의 단계에있는 세포의 피크, G (2) / M으로 진행ulse. S ...
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세포주기 분석하는 능력은 암 생물학을 이해하고 세포 증식 및 성장에 영향을 미치는 두 약물 및 유전자의 작용 메카니즘에 중요하다. 전하는 세포 증식을 측정하는 검정법 다수 존재하지만, 대부분은 단지 본 셀 번호를 나타내는 측정 값을 제공한다. 이들은 직접 시각화 및 계산, 신진 대사 활동 또는 ATP 농도로 세포 수를 측정 분석을 포함한다. 이러한 방법의 많은의 주요 장점은 조건 또는 화합물의 큰 숫자를 선별하기에 유용하고, 마이크로 포맷과 자동화에 상대적으로 수행하기 쉽고 의무가 있다는 것입니다. 이러한 방법의 많은 단점은 죽음으로 인해 세포의 손실이 잠재적으로 세포 증식의 과소 평가로 이어지는 고려되지 않는 것입니다. 또한 이러한 방법은 대량 인구를 측정 및 단일 세포의 연구 또는 세포의 교통을 통해 허용하지 않습니다세포주기.
아마도 가장 신뢰할 수 있고 정확한 일반적으로 사용되는 확산 분석, 중 DNA 합성을 측정하는 것들이다. 기존의 세포 증식 분석은 몇 시간 밤새 새...
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저자는 공개할 것이 없습니다.
이 연구는 미국 백혈병 및 림프종 학회(6105-08), NSW 암 위원회 보조금(13-02), NHMRC 선임 연구 펠로우십(LJB)(1042305) 및 프로젝트 보조금(1041614)의 지원을 받았습니다.
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| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| APC BrdU 플로우 키트 | BD Biosciences | 552598 | BrdU 항체, 7-AAD 및 BD Cytofix/Cytoperm Buffer(고정 완충액이라고 함) |
| BD Cytoperm Permeabilization Buffer Plus | BD Biosciences | 561651 | Permeabilization Buffer |
| Perm/Wash Buffer | BD Biosciences | 554723 | Wash buffer |
| DNase | D-4513 | ||
| BD 팔콘 12 x 75 mm FACS 튜브 | BD Biosciences | 352008 | |
| BD Pharmingen 얼룩 완충제 | BD Biosciences | 554656 | |
| BD LSR FORTESSA 유세포 분석기 | BD Biosciences | FORTESSA | |
| Pipetman | Gilson | P2, P20, P100, P1000 | |
| RPMI 1,640 w/o L-Gln 500 ml | Lonza | 12-167F | |
| DPBS | Lonza | 17-512F | |
| 태아 소 혈청 | FisherBiotec | FBS-7100113 | |
| L-글루타민 | 시그마 | G7513-100ML | |
| 5-Bromo-2′-deoxyuridine | 시그마 | B5002-1G | |
| Falcon TC 150 cm2 벤티드 플라스크 | BD Biosciences | 355001 | |
| 피펫 25 ml | Greiner | 760180 | |
| Aersol 피펫 200 &마이크로; l | Interpath | 24700 | |
| Aersol 피펫 1 ml | Interpath | 24800 | |
| 원심분리기 | Spintron | GT-175R | |
| CO2 인큐베이터 | 바인더 | C 150 | |
| AF488 안티 히스톤 H3 Phospho (Ser10) 항체 | 세포 신호 | 9708S | |
| Phospho-Chk2 (Thr68) (C13C1) 토끼 mAb | 세포 신호 | 2197S | |
| Phospho-Chk1 (Ser345) ( 133D3) 토끼 mAb | 세포 신호 | 2348S | |
| NALM6 | DSMZ | ACC-128 |
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