$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Mitotik bölünme yoluyla genom stabilitesi, üretilen iki hücre progenisine tam ve eşit bir kromozom setinin iletilmesiyle sağlanır. Bu, hücre döngüsünün her aşamasında belirli bir zamanda meydana gelen bir dizi olayın doğru bir şekilde tamamlanmasına dayanır. G 1'de, çoğaltma kaynakları, Cdc61 de dahil olmak üzere çeşitli lisanslama faktörlerinin işe alınması üzerine lisanslanır. S fazında, tüm genom duplikasyonu, çoklu aktif replikasyon kökenlerinden başlatılır ve replikasyon fabrikaları2 olarak adlandırılan mikroskobik olarak görünür odaklarda toplanan replikasyon makineleri tarafından gerçekleştirilir. M fazında, kopyalanmış kardeş kromatitler, mitotik hücre3'ün zıt kutuplarına ayrılmalarına izin vermek için mitotik iğ üzerine bağlanır ve çift yönlendirilir. Her fazın düzenlenmesi, uygun şekilde tamamlanması ve süresi, genom stabilitesini sağlamak için anahtardır. Gerçekten de, bu fazların herhangi birinden erken çıkış genom instabilitesine yol açar. Örneğin, tomurcuklanan maya CDK inhibitörü Sic1'in silinmesi veya G1 siklinlerinin aşırı ekspresyonu ile indüklenen daha kısa birG1, sonraki S fazı 4,5,6'yı değiştirecektir. Sonuç olarak, replikasyon stresi ile ilişkili olsun ya da olmasın, bu deregülasyonlar, kromozom kırılmalarına, yeniden düzenlemelere ve yanlış ayrışmaya neden olur 4,5,6. Bu nedenle, S fazının süresini ve daha geniş anlamda, hücre döngüsünün diğer fazlarının süresini izlemek, farklı mutantlarda ve farklı stresli koşullarda meydana gelen kusurları tanımlamak için çok önemli olabilir.
Hücre döngüsü faz süresini ölçmek için geleneksel bir yöntem, basit DNA içeriği akış sitometrisini (Şekil 1A) içerir ve popülasyonu1C ve2C zirvelerinden G 1, S ve G 2 + M faz fraksiyonlarına ayırmak için kullanılan bir uygulama algoritmasına (çoğu sitometri yazılımında mevcuttur) dayanır. Kesirler daha sonra7. zamanı ikiye katlayan nüfus ile çarpılır. Bununla birlikte, bu yöntem yalnızca tahmini değerleri verir, belirli bir fraksiyon içinde homojen bir hücre boyutu dağılımı gerektirir ve senkronize kültürlere uygulanamaz. Memeli hücrelerinde S-faz süresini incelemek için, EdU da dahil olmak üzere birkaç timidin analogu geliştirilmiş ve yaygın olarak kullanılmıştır. Hücre dışı ortamdan alımları ve timidin kinaz (bundan böyle TK olarak anılacaktır) tarafından fosforilasyonları, DNA polimerazlarının onları DNA sentezi (replikasyon, rekombinasyon, onarım) bölgelerinde birleştirmeleri için kullanılabilir hale getirir. Saccharomyces cerevisiae hücrelerinde TK geninin yokluğunu atlamak için, maya suşları, herpes simpleks virüsü TK8 ve insan dengeleyici nükleozid taşıyıcısının (hENT1) 9'un kararlı ve kurucu ekspresyonuna izin verecek şekilde tasarlanmıştır. DNA'ya dahil edildikten sonra, EdU, alkinini kimyasal olarak azid modifiye florokromlarla birleştiren seçici Tıklama reaksiyonu yoluyla tespit edilir10.
Bu makale, DNA replikasyon süresini ve dinamiklerini ve ayrıca hücre döngüsünün diğer fazlarının süresini hassas bir şekilde görselleştirmek ve ölçmek için EdU ile asenkron ve senkron TK-hENT1 mühendislik hücrelerini nabız etiketlemek için optimize edilmiş iki kapsamlı protokol sunmaktadır. mikroskopi ve akış sitometrisi ile hem tek hücre hem de popülasyon seviyelerinde yüksek uzamsal ve zamansal çözünürlük.