末端脱氧核苷酸转移酶(TdT)与 TUNEL 细胞凋亡原位荧光检测法
1984 年 6月25日 · 末端脱氧核苷酸转移酶(TdT 酶)、dUTP-FITC 绿色荧光偶联物、TUNEL 细胞凋亡检测试剂盒
你知道吗?
它不需要任何参考模板,只是一丝不苟地在每一条走向自绝的断裂 DNA 遗体末端,挂满一串闪烁着荧光的翠绿悼亡风铃。
在荧光显微镜下检测被化疗药诱导死亡的肿瘤组织切片时,那些闪烁着刺目翠绿荧光的细胞核,正在宣告着它们凄美壮烈的程序性自杀。这套风靡全球的实验试剂盒,正是 1992 年加夫里埃利(Gavrieli)等人在《Journal of Cell Biology》上发表的 TUNEL 染色法(TdT-mediated dUTP Nick-End Labeling)。
在细胞发生程序性死亡(凋亡 Apoptosis)时,内源性核酸内切酶被特异性激活,在核小体之间的连接区把染色质精准切割成 180~200 bp 的规律片段,在双链 DNA 骨架上暴露出成千上万个断裂的 3'-OH 游离羟基末端。
如何让这些微观断痕发出强烈的荧光信号?科学家请出了自然界中最离经叛道的一位酶学怪咖——末端脱氧核苷酸转移酶(TdT)。普通的 DNA 聚合酶干活时必须死死贴着一条单链模板才能往前延伸,而哺乳动物胸腺里负责抗体多样性 V(D)J 重排的 TdT 酶却完全反直觉:它根本不需要任何模板! 只要看到游离的 3'-OH 末端,TdT 就像一个疯狂的打字机,盲目抓起反应液里的核苷酸往末端死命连接!科学家把带荧光素发色团的非天然核苷酸(如 dUTP-FITC 或 Biotin-dUTP)喂给 TdT,酶在断尾处呼啦啦挂上一长串荧光分子长尾巴,原本不可见的断痕瞬间在暗场中爆发出璀璨绿光。