Cytometrická laboratoř PřF UK
Hlavní stránkaCytometrické metodyObrazová cytometriePrůtoková cytometrie
ÚvodAplikaceOdkazy

Ú v o d

Cytometrické techniky představují jeden z dynamických směrů současného biologického bádání - nacházejí bohaté uplatnění jak v základním, tak aplikovaném výzkumu (zejména lékařském). V průběhu posledních dvou desetiletí se stále častěji objevují i v botanických oborech, kde jsou využívány především k rychlému stanovení obsahu jaderné DNA. Základní předností cytometrických postupů je možnost měření parametrů jednotlivých izolovaných částic (jádra, buňky), díky čemuž jsou elegantně odstraněny možné nepřesnosti způsobené analýzou pouhých průměrných hodnot z velkého počtu objektů (uvedené techniky tedy dovolují získat informace o vlastnostech různých subpopulací částic).

Základní skupiny cytometrických technik představují fluorometrie a densitometrie.

Při fluorometrii bývá velikost jaderného genomu zjišťována na základě množství světla vyzářeného po excitaci fluorescenčního barviva vázajícího se na DNA (např. DAPI či propidium jodid); k detekci zpravidla slouží průtokové cytometry.

Densitometrické techniky naproti tomu zahrnují postupy, které určují obsah DNA podle optických vlastností (optická hustota) analyzované oblasti po jejím obarvení vhodným činidlem (nejčastěji Feulgenovou reakcí). Ke snímání optických parametrů pomocí mikroskopu se používají buď fotometry nebo - v technicky vyspělejších přístrojích - analogové či digitální kamery a výsledný obraz je počítačově zpracován algoritmy obrazové analýzy. Tento soubor pak nese označení image cytometry (= obrazová cytometrie).

Základní vlastnosti obou cytometrických postupů udává následující tabulka:
VlastnostPrůtoková cytometrieObrazová cytometrie
Princip měřenífluorometriedensitometrie
Rychlost přípravy vzorkůvysokánízká
Počty analyzovaných částictisícedesítky až stovky
Možnost fixace materiáluNEANO
Problémy se sekundárními metabolityvysokéstřední až nízké
Optická kontrola částicNEANO
Další aplikaceklasická analýza obrazu
Dostupnost na přírodovědeckých fakultách v ČRUK v Praze, UP Olomouc, MU BrnoUK v Praze






A p l i k a c e

Základní biosystematické okruhy řešené s pomocí cytometrických technik jsou: 1) stanovení stupně ploidie, 2) stanovení velikosti jaderného genomu.


Stanovení stupně ploidie

Polyploidizace představuje jeden ze základních procesů v evoluci cévnatých rostlin - podle odhadů náleží až 80 % krytosemenných rostlin a přes 95 % kapraďorostů mezi polyploidy. Cytometrické analýzy umožňují:


Stanovení velikosti genomu

Obsah jaderné DNA je důležitou charakteristikou všech živých organismů. Pro popis této veličiny se používají dva termíny.

Obě uvedené hodnoty se u diplodních taxonů rovnají, u polyploidů však C-hodnota bývá vždy vyšší než hodnota Cx. Používané jednotky jsou buď pikogramy DNA (=10-9 g) nebo megapáry bází (1 pg = 978 Mbp).

Data o velikosti genomu nacházejí uplatnění při:




O d k a z y

Partec - průtokové cytometry

Olympus - systémy pro obrazovou cytometrii

Laboratoř průtokové cytometrie, Olomouc (J. Doležel)

Laboratoř molekulární cytologie a cytometrie, Brno (S. Kozubek)

Oddělení systematické karyologie a embryologie, Vídeň (J. Greilhuber)

Laboratoř experimentální botaniky, Univerzita Ljubljana (B. Vilhar)

Cytometrické laboratoře, Universita Purdue

Mezinárodní společnost analytické cytologie

Česká společnost analytické cytologie

Databáze velikostí genomu - rostliny

Průtoková cytometrie na internetu

Botanické časopisy