细胞周期(cell cycle)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。
生命是从一代向下一代传递的连续过程,因此是一个不断更新、不断从头开始的过程。细胞的生命开始于产生它的母细胞的分裂, 结束于它的子细胞的形成,或是细胞的自身死亡。通常将子细胞形成作为一次细胞分裂结束的标志,细胞周期是指从一次细胞分裂形成子细胞开始到下一次细胞分裂形成子细胞为止所经历的过程。在这一过程中,细胞的遗传物质复制并均等地分配给两个子细胞。
中文名
细胞周期
外文名
cell cycle
定义
细胞连续分裂成子细胞的过程
阶段
间期与分裂期
快速
导航
影响因素
细胞分类
DNA增殖特点
口诀
过程
间期
间期又分为三期、即DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)与DNA合成后期(G2期)。
1.G1期(first gap) 从有丝分裂到DNA复制前的一段时期,又称合成前期,此期主要合成RNA和核糖体。该期特点是物质代谢活跃,迅速合成RNA和蛋白质,细胞体积显著增大。这一期的主要意义在于为下阶段S期的DNA复制作好物质和能量的准备。
2.S期(synthesis) 即DNA合成期,在此期,除了合成DNA外,同时还要合成组蛋白。DNA复制所需要的酶都在这一时期合成。
3.G2期(second gap)期为DNA合成后期,是有丝分裂的准备期。在这一时期,DNA合成终止,大量合成RNA及蛋白质,包括微管蛋白和促成熟因子等。
分裂期
M期:细胞分裂期。
细胞的有丝分裂(mitosis)需经前、中、后,末期,是一个连续变化过程,由一个母细胞分裂成为两个子细胞。一般需1~2小时。
1. 前期(prophase)染色质丝高度螺旋化,逐渐形成染色体(chromosome)。染色体短而粗,强嗜碱性。两个中心体向相反方向移动,在细胞中形成两极;而后以中心粒随体为起始点开始合成微管,形成纺锤体。随着核仁相随染色质的螺旋化,核仁逐渐消失。核被膜开始瓦解为离散的囊泡状内质网。
2. 中期(metaphase)细胞变为球形,核仁与核被膜已完全消失。染色体均移到细胞的赤道平面,从纺锤体两极发出的微管附着于每一个染色体的着丝点上。从中期细胞可分离得到完整的染色体群,共46个,其中44个为常染色体,2个为性染色体。男性的染色体组型为44+XY,女性为44+XX。分离的染色体呈短粗棒状或发夹状,均由两个染色单体借狭窄的着丝点连接构成。
3.后期(anaphase)由于纺锤体微管的活动,着丝点纵裂,每一染色体的两个染色单体分开,并向相反方向移动,接近各自的中心体,染色单体遂分为两组。与此同时,细胞被拉长,并由于赤道部细胞膜下方环行微丝束的活动,该部缩窄,细胞遂呈哑 铃形。
4.末期(telophase)染色单体逐渐解螺旋,重新出现染色质丝与核仁;内质网囊泡组合为核被膜;组胞赤道部缩窄加深,最后完全分裂为两个2倍体的子细胞。
以有丝分裂方式增殖的细胞从一次
细胞周期至少有两种做法,最常见的如下图分析:
这个是BrdU和7-AAD方法检测细胞周期。红色的gate就是G1期,绿色的就是S期,橙色的就是G2/M期。BrdU, PI, 或者EdU方法和这个一样分析
如果单用PI等DNA染料染色,需要专业软件来分析计算了。
比如这个图,是DNA染料单染,其中粉色部分是G1期,黄色部分是S期,绿色部分是G2/M期。中间的分布一般是通过FlowJo这样的软件计算自动生成的。
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这个是BrdU和7-AAD方法检测细胞周期。红色的gate就是G1期,绿色的就是S期,橙色的就是G2/M期。BrdU, PI, 或者EdU方法和这个一样分析
如果单用PI等DNA染料染色,需要专业软件来分析计算了。
比如这个图,是DNA染料单染,其中粉色部分是G1期,黄色部分是S期,绿色部分是G2/M期。中间的分布一般是通过FlowJo这样的软件计算自动生成的。
实验原理:流式细胞仪的工作原理是将待测细胞放入样品管中,在气体的压力下进入充满鞘液的流动室。在鞘液的约束下细胞排成单列由流动室的喷嘴喷出,形成细胞柱。通过对流动液体中排列成单列的细胞进行逐个检测,得到该细胞的光散射和荧光指标,分析出其体积、内部结构、DNA、RNA、蛋白质、抗原等物理及化学特征。
细胞内的DNA含量随细胞周期进程发生周期性变化,如G0/G1期的DNA含量为2C,而G2期的DNA含量是4C。利用PI标记的方法,通过流式细胞仪对细胞内DNA的相对含量进行测定,可分析细胞周期各时相的百分比。
关键词:细胞周期分析