Etidiumbromid

Från Wikipedia
Etidiumbromid
Strukturformel
Systematiskt namn3,8-Diamin-5-etyl-6-fenylfenantridin-5-iumbromid
Kemisk formelC21H20BrN3
Molmassa394,294 g/mol
UtseendeViolett fast ämne
CAS-nummer1239-45-8
SMILESCC[n+]1c2cc(N)ccc2c3ccc(N)cc3c1c4ccccc4.[Br-]
Egenskaper
Löslighet (vatten)ca 40 g/l
Smältpunkt260 - 262 °C
Faror
Huvudfara
NFPA 704

1
4
0
[1]
SI-enheter & STP används om ej annat angivits

Etidiumbromid (eller homidiumbromid,[2]kloridsalt homidiumklorid)[3][4] är ett interkalerande medel som vanligtvis används som en fluorescerande tagg (nukleinsyrafärgning) i molekylärbiologiska laboratorier för tekniker som agarosgelelektrofores. Det förkortas vanligtvis som EtBr, vilket också är en förkortning för brometan. För att undvika förvirring har vissa laboratorier använt förkortningen EthBr för detta salt. När den utsätts för ultraviolett ljus kommer den att fluorescera med en orange färg och intensifieras nästan 20-faldigt efter bindning till DNA. Under namnet homidium, har det använts vanligt sedan 1950-talet inom veterinärmedicin för att behandla trypanosomiasis hos nötkreatur.[5] Den höga förekomsten av antimikrobiell resistens gör denna behandling opraktisk i vissa områden, där den relaterade isometamidiumkloriden används istället. Trots dess rykte som mutagen, har tester visat att den har låg mutagenicitet utan metabolisk aktivering.[6][7]

Struktur, kemi och fluorescens[redigera | redigera wikitext]

Absorptionsspectrum för etidiumbromid

Som de flesta fluorescerande föreningar är etidiumbromid aromatisk. Dess heterocykliska kärndel är allmänt känd som en fenantridin, vars isomer är det fluorescerande färgämnet akridin. Absorptionsmaxima för EtBr i vattenlösning är vid 210 nm och 285 nm, vilket motsvarar ultraviolett ljus. Som ett resultat av denna excitation avger EtBr orange ljus med våglängden 605 nm.[8][9]

Etidiumbromids intensiva fluorescens efter bindning med DNA beror troligen inte på stel stabilisering av fenyldelen, eftersom fenylringen har visat sig sticka ut utanför de interkalerade baserna. Faktum är att fenylgruppen är nästan vinkelrät mot ringsystemets plan, eftersom den roterar runt sin enkelbindning för att hitta en position där den kommer att träffa ringsystemet minimalt. Istället tros den hydrofoba miljön som finns mellan basparen vara orsaken. Genom att flytta in i denna hydrofoba miljö och bort från lösningsmedlet, tvingas etidiumkatjonen att avleda alla vattenmolekyler som var förbundna med den. Eftersom vatten är en mycket effektiv fluorescenssläckare gör avlägsnandet av dessa vattenmolekyler det möjligt för etidium att fluorescera.

Användning[redigera | redigera wikitext]

DNA-prov separerade med gelelektrofores av nukleinsyror och färgades med etidiumbromid, som avger orange ljus efter bindning till DNA

Etidiumbromid används vanligtvis för att detektera nukleinsyror i molekylärbiologiska laboratorier. När det gäller DNA är detta vanligtvis dubbelsträngat DNA från PCR, restriktionsdigeringar etc. Enkelsträngat RNA kan också detekteras, eftersom det vanligtvis viks tillbaka på sig självt och därmed ger lokal basparning för färgämnet att interkalera. Detektering involverar typiskt en gel som innehåller nukleinsyror placerad på eller under en ultraviolett lampa. Eftersom ultraviolett ljus är skadligt för ögon och hud, ses geler färgade med etidiumbromid vanligtvis indirekt med hjälp av en sluten kamera, med de fluorescerande bilderna inspelade som fotografier. Där direkt visning behövs bör betraktarens ögon och exponerade hud skyddas. I laboratoriet har de interkalerande egenskaperna länge använts för att minimera kromosomkondensering när en kultur exponeras för mitotiska stoppmedel under skörd. De resulterande objektglaspreparaten tillåter en högre grad av upplösning och därmed mer säkerhet vid bestämning av kromosomernas strukturella integritet vid mikroskopisk analys.

Etidiumbromid används också under DNA-fragmentseparation genom agarosgelelektrofores.[10] Den läggs till en flytande buffert och binder genom interkalering mellan DNA-baspar. När agarosgelen belyses med UV-ljus blir DNA-band synliga. Interkalering av EtBr kan förändra egenskaperna hos DNA-molekylen, såsom laddning, vikt, konformation och flexibilitet. Eftersom rörligheten för DNA-molekyler genom agarosgelen mäts i förhållande till en molekylviktsstandard, kan effekterna av EtBr vara avgörande för att bestämma storleken på molekyler.[11]

Etidiumbromid har också använts i stor utsträckning för att minska antalet mitokondrie-DNA-kopior i prolifererande celler.[12] Effekten av EtBr på mitokondrie-DNA används inom veterinärmedicin för att behandla trypanosomiasis hos nötkreatur, eftersom EtBr binder molekyler av kinetoplastid-DNA och ändrar deras konformation till Z-DNA-formen. Denna form hämmar replikering av kinetoplastid-DNA, som är dödligt för trypanosomer.[13]

Kloridsaltet homidiumklorid har samma tillämpningar.[3][4]

Etidiumbromid kan tillsättas till YPD-media och användas som en hämmare för celltillväxt.[14]

Bindningsaffiniteten för de katjoniska nanopartiklarna med DNA kan utvärderas genom kompetitiv bindning med etidiumbromid.[15][16]

Referenser[redigera | redigera wikitext]

Den här artikeln är helt eller delvis baserad på material från engelskspråkiga Wikipedia, Ethidium bromide, 8 januari 2024.
  1. ^ ”GESTIS-Stoffdatenbank” (på tyska). gestis.dguv.de. https://gestis.dguv.de/data?name=109233. Läst 22 november 2021. 
  2. ^ ”Homidium bromide”. PubChem. NCBI, NLM, US NIH. http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/14710. Läst 8 september 2020.  PubChem 14710
  3. ^ [a b] Kinabo LD (september 1993). ”Pharmacology of existing drugs for animal trypanosomiasis”. Acta Tropica (Elsevier) 54 (3–4): sid. 169–183. doi:10.1016/0001-706x(93)90091-o. PMID 7902656. 
  4. ^ [a b] ”Homidium chloride”. PubChem. NCBI, NLM, US NIH. http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/11765. Läst 14 mars 2021.  PubChem 11765
  5. ^ Stevenson P, Sones KR, Gicheru MM, Mwangi EK (maj 1995). ”Comparison of isometamidium chloride and homidium bromide as prophylactic drugs for trypanosomiasis in cattle at Nguruman, Kenya”. Acta Tropica 59 (2): sid. 77–84. doi:10.1016/0001-706X(94)00080-K. PMID 7676909. 
  6. ^ Lowe, Derek (18 april 2016). ”The Myth of Ethidium Bromide” (på amerikansk engelska). In the Pipeline. https://www.science.org/content/blog-post/myth-ethidium-bromide. Läst 28 februari 2019. 
  7. ^ ”Ethidium Bromide: Swap or Not | UCSB Sustainability”. sustainability.ucsb.edu. https://sustainability.ucsb.edu/blog/just-facts-labrats/ethidium-bromide-swap-or-not. Läst 8 februari 2023. 
  8. ^ Sabnis RW (2010). Handbook of Biological Dyes and Stains: Synthesis and Industrial Application. Hoboken, NJ: Wiley. ISBN 978-0-470-40753-0 
  9. ^ ”Application Note: Ethidium Bromide”. http://www.berthold-jp.com/pdf/ethidium_bromide.pdf. Läst 6 april 2014. 
  10. ^ Borst P (november 2005). ”Ethidium DNA agarose gel electrophoresis: how it started”. IUBMB Life 57 (11): sid. 745–747. doi:10.1080/15216540500380855. PMID 16511967. 
  11. ^ Sigmon J, Larcom LL (oktober 1996). ”The effect of ethidium bromide on mobility of DNA fragments in agarose gel electrophoresis”. Electrophoresis 17 (10): sid. 1524–1527. doi:10.1002/elps.1150171003. PMID 8957173. 
  12. ^ Diaz F, Bayona-Bafaluy MP, Rana M, Mora M, Hao H, Moraes CT (november 2002). ”Human mitochondrial DNA with large deletions repopulates organelles faster than full-length genomes under relaxed copy number control”. Nucleic Acids Research 30 (21): sid. 4626–4633. doi:10.1093/nar/gkf602. PMID 12409452. 
  13. ^ Roy Chowdhury A, Bakshi R, Wang J, Yildirir G, Liu B, Pappas-Brown V, Tolun G, Griffith JD, Shapiro TA, Jensen RE, Englund PT (december 2010). ”The killing of African trypanosomes by ethidium bromide”. PLOS Pathogens 6 (12): sid. e1001226. doi:10.1371/journal.ppat.1001226. PMID 21187912. 
  14. ^ Caesar R, Warringer J, Blomberg A (februari 2006). ”Physiological importance and identification of novel targets for the N-terminal acetyltransferase NatB”. Eukaryotic Cell 5 (2): sid. 368–378. doi:10.1128/EC.5.2.368-378.2006. PMID 16467477. 
  15. ^ Liang H, Peng B, Dong C, Liu L, Mao J, Wei S, Wang X, Xu H, Shen J, Mao HQ, Gao X, Leong KW, Chen Y (oktober 2018). ”Cationic nanoparticle as an inhibitor of cell-free DNA-induced inflammation”. Nature Communications 9 (1): sid. 4291. doi:10.1038/s41467-018-06603-5. PMID 30327464. 
  16. ^ Olmsted J, Kearns DR (augusti 1977). ”Mechanism of ethidium bromide fluorescence enhancement on binding to nucleic acids”. Biochemistry 16 (16): sid. 3647–3654. doi:10.1021/bi00635a022. PMID 889813. 

Externa länkar[redigera | redigera wikitext]

Hämtad från ”https://sv.wikipedia.org/w/index.php?title=Etidiumbromid&oldid=54638276”