自从1924年feulgen等人建立了dna-feulgen染色方法以来,至今这种方法仍是dna定量测定的主要染色方法之一.feulgen染色是经典显示去氧核糖核酸的方法,该法要求用carnay氏液固定的新鲜组织效果最好,洒精-甲醛液次之,单纯甲醛固定欠佳,效果不满意.
自feulgen等发明该显示dna的feulgen反应法以来,其作用机制也久经研究和讨论,现已取得一致意见。其具体反应原理是,标本经稀盐酸水解后,dna分子中的嘌呤碱基被解离,从而在核糖的一端出现了醛基。schiff试剂中的无色品红可与醛基反应,形成含有醌基的化合物分子, 因醌基为发色团,故可呈现出紫红色。也就是说, dna经稀酸水解后产生的醛基,具有还原作用,可与无色品红结合形成紫红色化合物,从而显示出dna的分布。
2hcl+na2s2o5→2nacl+so2+h2so3
dna是主要的遗传物质,集中于染色体上。1924年孚尔根首先用席夫试剂(schiff)作试验,鉴定了染色体上dna的存在,故称为孚尔根染色法。孚尔根染色法的反应原理主要与席夫试剂的化学性质有关,此试剂的基本成分是碱性品红,偏亚硫酸氢钠(nahso3)和盐酸.碱性品红的主要成分是三氨基三苯甲烷氯化物。
碱性品红原为桃红色,当与亚硫酸作用时还原,使醌型变为苯型,由桃红色变为无色透明的n-亚磺酸亚硫酸副品红碱,当它与醛基作用时,其分子式又恢复为醌型结构,呈现紫红色
利用1n hcl 、60℃下水解时,可将dna分子中嘌呤碱基与去氧核糖之间的糖苷键打断,使嘌呤脱下,并使去氧核糖c-1位置释放醛基与席夫试剂反应显紫红色。细胞中只有dna才具有这种专一的孚尔根反应,因此利用孚尔根反应,可以鉴定dna的存在。并广泛应用于核及染色体的研究中。
feulgen方法应注意的几个问题:
1. 对照切片的制做
进行feulgen反应时, 一般要做一对照切片以便验证反应结果。对照切片应不经水解直接放在schiff剂内,且应为负反应。但需要注意的是,对照切片在schiff试剂中最多不要超过1 h (0.5 h即可),时间过长,试剂本身的酸性也会使dna水解,从而出现假的正反应。
2. 固定剂的选择
以前很多人认为,选用的固定剂不应含有醛基或含有氧化剂。后来发现含醛基或氧化剂的固定剂对反应的专一性并没有影响。实践证明,一切好的组织学固定剂均适用于feulgen反应。如bhampy固定剂、helly固定剂、flemming固定剂、oso4固定剂、carnoy固定剂、zenker固定剂和bouin-aller固定剂。
但在上述固定剂中,以oso4和carnoy效果较好,oso4(1%或0.5%)是feulgen反应的理想固定剂,只是因oso4价钱较贵,故一般多采用carnoy固定液。在feulgen反应中,不能单独使用bouin定液,因为它是feulgen反应的最坏固定剂,但经aller改进后的bouin-aller固定液效果却较好。
3. 水解时间
feulgen反应通常用稀酸进行水解,但水解的时间一定要适当。如水解时间不够, 反应就会变弱;如水解时间过长。或水解地过于剧烈,则脱氧核糖也易掉下来,反应也会减弱。适当的水解时间一般为8~12min。但是水解时间长短也要视标本的类型(如厚薄等)、固定剂的性质以及酸的浓度而定。
4. schiff试剂的作用
feulgen反应成功与否的一个非常关键的因素,就是schiff试剂的质量。有一大类试剂均称为碱性品红,它们实际上是由几种产品分别组成的。因此只能选用注明“dna染色反应用”的碱性品红才行。此外,schiff试剂的配制方法也可影响dna的染色反应。