一文读懂彗星实验

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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