L’analisi del ciclo cellulare è una tecnica utilizzata nella ricerca biochimica per identificare e analizzare la fase di una cellula biologica. Durante la sua vita, una cellula passa attraverso una serie di fasi cicliche che sono note collettivamente come ciclo cellulare. La quantità di acido desossiribonucleico (DNA) nella cellula cambia in base alla fase. Nell’analisi del ciclo cellulare, il DNA della cellula è colorato con un colorante fluorescente, consentendo ai ricercatori di determinare quanto DNA è presente e dove si trova la cellula nel suo ciclo.
Il ciclo cellulare è costituito da due grandi fasi: interfase e mitosi. L’interfase consiste nella preparazione per la divisione della cellula, o mitosi, che è anche chiamata fase M. La maggior parte del ciclo di vita della cellula viene spesa per prepararsi alla mitosi, che è breve al confronto, quindi l’interfase è suddivisa in tre parti: fase G1, fase S e fase G2.
In G1, la cellula si occupa principalmente della crescita. Durante la fase S, l’informazione genetica della cellula sotto forma di DNA viene replicata in preparazione della sua divisione in due cellule figlie. In G2, la cellula si prepara alla divisione, portando alla fase M. Dopo la mitosi, la cellula ritorna alla sezione G1 dell’interfase e il ciclo ricomincia. Le cellule che per qualche motivo smettono di dividersi lasciano il ciclo ed esistono inerti in quella che è nota come fase G0.
La cellula replica il suo DNA durante la fase S, quindi c’è il doppio di DNA nella cellula durante G2 e M rispetto a G1 o G0. I ricercatori utilizzano queste informazioni nell’analisi del ciclo cellulare per determinare la fase cellulare. L’analisi del ciclo cellulare può anche rivelare anomalie nel DNA cellulare.
La tecnica utilizzata nell’analisi del ciclo cellulare è nota come citometria a flusso. Innanzitutto, viene introdotto nella cellula un colorante fluorescente che colora le molecole di DNA legandosi chimicamente ad esse. I ricercatori utilizzano quindi uno strumento chiamato citometro per determinare l’intensità della fluorescenza della cellula. Una fluorescenza più alta indica che più colorante è stato in grado di legarsi e mostra che c’è più DNA nella cellula.
Di solito, l’analisi del ciclo cellulare viene utilizzata su un raggruppamento di cellule. Dai dati viene generato un tipo di grafico chiamato istogramma, che spesso mostra due picchi distinti: uno che mostra la popolazione di cellule nella fase G1 e un altro – due volte più alto – che mostra quelle nella fase G2. Il picco della fase G2 è due volte più alto perché le cellule di quella popolazione contengono il doppio della quantità di DNA di quelle del picco G1. Le cellule che si trovano nella fase S, che sono ancora in fase di replicazione del DNA, appaiono sul grafico a un livello intermedio tra i due picchi.