图1:DNA损伤示例图(图片来自网络)
彗星实验(Comet assay)也被称为单细胞凝胶电泳实验(Single cell gel electrophoresis,SCGE),是一种在单细胞水平上检测DNA损伤的技术。
真核细胞DNA分子量大,以超螺旋结构存在于细胞核中。用琼脂糖凝胶将细胞包埋后,在细胞裂解液中,细胞膜、核膜等生物膜结构被破坏,细胞内的蛋白质、RNA及其他成分进入凝胶中,然后扩散到裂解液中。但核内的DNA仍然缠绕在核骨架上并留在原来的位置。在碱性电泳液中(PH>13),DNA双链解螺旋,且变性为单链。电泳中,如果DNA没有损伤,则将停留在原位,染色后呈圆形的荧光团,无拖尾出现。如果DNA受损,断裂的碎片进入到凝胶中,在电场的作用下,DNA碎片离开原位向阳极迁移,形成拖尾。DNA受损越严重,断裂越多,产生的碎片就越多、越小,则向阳极迁移的DNA碎片量就越多,迁移距离也越长,荧光染色后就能看见彗星样尾长并且荧光强度增强(彗星样细胞示意图如图2)。通过相应软件分析如出现的彗尾长度、彗尾荧光强度等就可以得到该细胞DNA损伤程度。
图2:彗星样细胞示意图
各实验室彗星实验步骤略有不同,本公司所用步骤如图3。
图3:彗星实验步骤
彗星实验染色后拍照,如果DNA没有损伤则会看见圆的荧光团,没有拖尾;如果DNA有损伤,则会看见如图4所示的彗星样的拖尾。
图4:彗星实验染色后拍照
在拍照时以tif格式保存图片,然后用CASP彗星分析软件分析。常用的指标包括:尾部DNA百分数、尾长、彗星长、尾矩、Olive尾矩等,如图5。
图5:彗星实验结果统计
此外,根据实验需求,和对照组比较还能得到彗星样细胞形成率或称细胞彗星率。如果用不同药物或不同浓度处理细胞,还能得出药物或者浓度对应图。如果是用药物浓度梯度处理细胞,还能得出DNA损伤的剂量-效应关系图等。
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