同期文化

同期培養または同期培養とは、すべて同じ成長段階にある細胞を含む微生物培養または細胞培養のことである。^{[ 1 ] [ 2 ]}

細胞周期には多くの要因が影響するため（その中には確率的なものもある）、通常の培養では細胞周期のあらゆる段階の細胞が存在する。細胞周期の特定の段階が望ましい生物学的研究（例えば、寄生された細胞の培養^{[ 3 ]}）では、統一された細胞周期段階の培養を得ることが有用である。細胞は特定の研究手法には小さすぎるため、同期培養は単一の細胞として扱うことができる。培養中の細胞数は容易に推定でき、定量的な実験結果を細胞数で割るだけで、単一の細胞に適用される値を得ることができる。同期培養は、細胞周期と成長、およびそれらに対する様々な要因の影響に関する疑問に取り組むために広く用いられてきた^{[ 4 ] 。}

同期培養は、いくつかの方法で得ることができます。

• 培養液中の全ての細胞の成長を停止させるように外部条件を変更し、その後再び変更して成長を再開させることができる。新たに成長し始めた細胞は全て同じ段階で成長を開始し、同期する。例えば、光合成細胞の場合、光を数時間遮断してから再び照射することができる。別の方法としては、培養液から必須栄養素を除去し、後で再び添加する方法がある。^{[ 5 ]}
• 化学的な増殖阻害剤を使用することで、細胞の成長を停止させることもできます。すべての細胞の成長が完全に停止した後、阻害剤を培養液から除去すると、細胞は同期して成長し始めます。^{[ 6 ]}例えば、ノコダゾールは同期化のために生物学的研究で使用されてきましたが、細胞を同期化する能力がないことを示唆する証拠もあります。^{[ 7 ]}
• 細胞は成長段階によって物理的性質が異なる。そのため、培養中の細胞は、例えば密度や大きさに基づいて物理的に分離することができる。これは、遠心分離（密度の場合）またはろ過（大きさの場合）によって実現できる。
• ヘルムステッター・カミングス法では、細菌培養液を膜で濾過します。ほとんどの細菌は膜を通過しますが、一部は膜に付着したままになります。次に、膜に新しい培地を加えると、付着していた細菌が増殖し始めます。膜から剥離した新生細菌はすべて同じ増殖段階にあり、同期培養が行われているフラスコに集められます。^{[ 8 ]}