原理
细胞被培养在含有 5-溴脱氧尿苷(5-Bromodeoxyuridine:BUdR)的培养基中,当细胞在DNA 合成时,BUdR 能作为核苷酸的前体取代胸腺嘧啶核苷(Thymidine:TdR)被掺入到新合成的DNA中。
在第一个细胞周期时,由于半保留复制的机制,中期染色体的每条染色单体DNA双链都被掺入了BUdR(TB·TB)。
但在第二个周期时,在化学组成上便发生了差别:中期染色单体的两条染色单体中只有一条单体保留了半数无BUdR的旧链,而另一条单体的双链都含有BUdR(TB·BB),当用二苯并咪唑衍生物荧光染料Hoechst 33258染色时,TB链能发出较强荧光,BB链对荧光有淬灭作用发弱光。
由于Hoechst 33258荧光染色消失速度很快,继而人们建立了观察SCD的永久标本法。
其中常用有热磷酸盐处理加Giemsa染色和荧光染料加Giemsa染色(FPG)。
TB链与Giemsa染料亲和力强,与BB链亲和力差,得到结果和用荧光染料染色相一致的、形成深浅不同的差别染色。
在第一个细胞周期时,由于半保留复制的机制,中期染色体的每条染色单体DNA双链都被掺入了BUdR(TB·TB)。
但在第二个周期时,在化学组成上便发生了差别:中期染色单体的两条染色单体中只有一条单体保留了半数无BUdR的旧链,而另一条单体的双链都含有BUdR(TB·BB),当用二苯并咪唑衍生物荧光染料Hoechst 33258染色时,TB链能发出较强荧光,BB链对荧光有淬灭作用发弱光。
由于Hoechst 33258荧光染色消失速度很快,继而人们建立了观察SCD的永久标本法。
其中常用有热磷酸盐处理加Giemsa染色和荧光染料加Giemsa染色(FPG)。
TB链与Giemsa染料亲和力强,与BB链亲和力差,得到结果和用荧光染料染色相一致的、形成深浅不同的差别染色。
材料与仪器
细胞 标本
BUdR NaOH 秋水仙素 NaH2PO4 Giemsa Sorensen SSC
BUdR NaOH 秋水仙素 NaH2PO4 Giemsa Sorensen SSC
步骤
一、BUdR 贮存液的制备
二、BUdR 掺入和制片程序
2. BUdR 掺入
如用传代细胞,在末次传代后,改换用含BUdR的培养液培养;如为人末梢血细胞,一开始就用含BUdR培养液培养(培养瓶放在特制黑色木盒、黑布中或用黑纸包裹)37 ℃温箱内培养;
3. 中止掺入与制片
待细胞经历两个细胞周期(人周围血细胞培养48或72 小时);
4. 加秋水仙素→制片(与其它染色体制备法相同)。
三、姐妹染色单体分化染色
1. 方法一
(1)老化
中期染色体标本老化1~2 天;
2. 方法二(FPG 法)
(1)标本
掺入BUdR后的中期染色体标本;
(3)黑光灯照射
自来水冲洗、加1 滴pH 8.0 Sorensen缓冲液,覆以盖片,用黑光灯照射(20w),距离5 厘米,时间半小时;
(4)温浴
50~60 ℃热的2×SSC 液温育2 小时,蒸馏水冲洗、晾干;
3. 方法三
(1)标本
掺入BUdR后的中期染色体标本,置30 瓦日光灯下,灯距3 厘米,照射6 小时;
(2)温浴
用2×SSC 液(60 ℃)处理15 分钟;
此外还有其它一些分化染色法,但较复杂,不常使用。上述分化染色法中以方法二效果较好。
BUdR 5 mg(先用0.5 ml 1 N NaOH 溶解),然后补加蒸馏水至5 ml,即成1000 μg/ml的贮存液,因BUdR遇光会发生分解,贮存液应避光冰冻保存。
二、BUdR 掺入和制片程序
1. BUdR 培养液制备
先制备好含BUdR的培养液(最终浓度为3~10 μg/m);
先制备好含BUdR的培养液(最终浓度为3~10 μg/m);
2. BUdR 掺入
如用传代细胞,在末次传代后,改换用含BUdR的培养液培养;如为人末梢血细胞,一开始就用含BUdR培养液培养(培养瓶放在特制黑色木盒、黑布中或用黑纸包裹)37 ℃温箱内培养;
3. 中止掺入与制片
待细胞经历两个细胞周期(人周围血细胞培养48或72 小时);
4. 加秋水仙素→制片(与其它染色体制备法相同)。
三、姐妹染色单体分化染色
1. 方法一
(1)老化
中期染色体标本老化1~2 天;
(2)预处理
放入预热至85~89 ℃的1 M NaH2PO4溶液中(用NaOH调pH至8.0)处理15 分钟;
放入预热至85~89 ℃的1 M NaH2PO4溶液中(用NaOH调pH至8.0)处理15 分钟;
(3)制片
然后用温蒸溜水轻轻漂洗、蒸馏水冲洗、晾干、Giemsa液染色10 分钟、晾干、二甲苯透明、封固。
然后用温蒸溜水轻轻漂洗、蒸馏水冲洗、晾干、Giemsa液染色10 分钟、晾干、二甲苯透明、封固。
2. 方法二(FPG 法)
(1)标本
掺入BUdR后的中期染色体标本;
(2)荧光染色
用荧光染料Hoechst 33258(用pH7.0 Sorensen缓冲液配制,浓度为0.5 μg/ml)染色12~15 分钟;
用荧光染料Hoechst 33258(用pH7.0 Sorensen缓冲液配制,浓度为0.5 μg/ml)染色12~15 分钟;
(3)黑光灯照射
自来水冲洗、加1 滴pH 8.0 Sorensen缓冲液,覆以盖片,用黑光灯照射(20w),距离5 厘米,时间半小时;
(4)温浴
50~60 ℃热的2×SSC 液温育2 小时,蒸馏水冲洗、晾干;
(5)染色
pH 6.8 的2 %Giemsa染色15 分钟、透明封固。
pH 6.8 的2 %Giemsa染色15 分钟、透明封固。
3. 方法三
(1)标本
掺入BUdR后的中期染色体标本,置30 瓦日光灯下,灯距3 厘米,照射6 小时;
(2)温浴
用2×SSC 液(60 ℃)处理15 分钟;
(3)Giemsa染色10 分钟,也可获得满意的标本。
此外还有其它一些分化染色法,但较复杂,不常使用。上述分化染色法中以方法二效果较好。
注意事项
1. BUdR是一种强突变剂,使用浓度不宜太高,否则会产生细胞毒性;浓度达每ml·30 μg 时,SCE数目能明显升高;
2. 方法一中,标本温育时间与老化时间的长短有关,老化时间越长,温育时间也要延长。
2. 方法一中,标本温育时间与老化时间的长短有关,老化时间越长,温育时间也要延长。
常见问题
来源:丁香实验