De ethidiumbromide Het is een fluorescerende en aromatische verbinding die, vanwege zijn chemische structuur, kan intercaleren tussen DNA-ketens. Het bindt ook aan sterk gevouwen RNA-moleculen. Dit zorgt voor een interactie tussen dit zout en de stikstofbasen..
Ethidiumbromide absorbeert ultraviolet licht in een golflengtebereik van 210 nm tot 285 nm en straalt een oranje fluorescentie uit van 605 nm. De intensiteit van zijn fluorescentie neemt tot 20 keer toe wanneer het in wisselwerking staat met DNA.
Vanwege zijn fluorescentie-eigenschap wordt ethidiumbromide gebruikt om gescheiden DNA-fragmenten te visualiseren door middel van agarose-elektroforese (bovenste afbeelding); techniek onafhankelijk geïntroduceerd door Aaij en Borst (1972) en Sharp (1973).
Ethidiumbromide kan, wanneer het tussen DNA-ketens wordt geïntercaleerd, ook de duplicatie- en transcriptieprocessen ervan belemmeren; en daarom de oorzaak zijn van het genereren van mutaties. Er is echter geen sluitend bewijs om deze aanname te ondersteunen..
Artikel index
In de bovenste afbeelding hebben we de moleculaire structuur van ethidiumbromide weergegeven door zijn structuurformule.
Het molecuul is bijna volledig vlak, omdat alle atomen van het systeem gevormd door de drie ringen (fenantridine) en het positief geladen stikstofatoom sp-hybridisatie hebbentwee. Maar het gebeurt niet op dezelfde manier met hun substituerende groepen.
De fenylgroep helemaal rechts, de aminogroepen en de ethylgroep gehecht aan de geladen stikstof zijn verantwoordelijk voor het systeem dat de UV-golflengten absorbeert die later de fluorescentie van ethidiumbromide kenmerken..
Merk echter op dat hun intermoleculaire interacties voornamelijk worden bepaald door elektrostatische aantrekkingskracht; en in mindere mate worden ze bijeengehouden door de Londense verstrooiende krachten van de ringen.
Ethidiumbromide.
IUPAC-naam: 3,8-diamino-5-ethyl-6-fenylfenantridiniumbromide.
Synoniemen: homide bromide en Dromilac.
CeenentwintigH.twintigN3Br
Donkerrode kristallen of komt voor als een bruin poeder.
Bitter.
Stevig geurloos.
260 - 262 ºC (ontleedt).
> 100 ºC
40 g / l bij 25 ºC in water en in ethanol 2 mg / ml.
0,34 g / cm3
1.210-12 mmHg bij 25 ° C (geschat).
Log Kow = - 0,38
Bij verhitting tot ontbinding geeft ethidiumbromide een zeer giftige rook van waterstofbromide en stikstofoxiden af..
Stabiel en onverenigbaar met sterke oxidatiemiddelen.
1,67 (geschat).
4-7 in een 2% oplossing in water.
De polymerasekettingreactie, PCR, maakt het mogelijk om op een exponentiële manier veel kopieën te verkrijgen uitgaande van een DNA-fragment. De techniek is gebaseerd op de eigenschap van het DNA-polymerase-enzym om DNA-strengen te repliceren van zijn fragmenten die als sjabloon dienen..
Het is een techniek die vele toepassingen kent, waaronder het opsporen van mutaties gerelateerd aan erfelijke ziekten; vaderschapstesten; identificatie van een persoon die een misdrijf heeft gepleegd, enz..
Ethidiumbromide helpt bij het identificeren van DNA-fragmenten, producten van hun enzymatische afbraak die kunnen worden gebruikt in de PCR-techniek.
Het ethidiumbromide wordt in de gel opgenomen voordat de elektroforese wordt uitgevoerd. De verbinding is ingeklemd tussen de DNA-banden en produceert een fluorescentie bij blootstelling aan ultraviolet licht dat dient om de DNA-fragmenten te onthullen die worden gescheiden door elektroforese.
Het fluorescentiepatroon van de elektroforese dient als oriëntatie over de oorsprong van de DNA-fragmenten. De binding van ethidiumbromide aan DNA verandert de conformatie, lading, gewicht en flexibiliteit van het DNA-molecuul, wat resulteert in een vermindering van de mobiliteit van het macromolecuul..
Dit effect neemt toe naarmate de grootte van het DNA-fragment toeneemt..
Ethidiumbromide werd in de jaren vijftig gebruikt bij de behandeling van trypanosomiasis bij runderen, onder de naam Homidio. Van daaruit kwam de naam homide bromide als synoniem voor ethidiumbromide.
Het therapeutische gebruik van ethidiumbromide is gebaseerd op zijn toxiciteit voor de mitochondriën. Dit komt tot uiting in een vermindering van het aantal kopieën van mitochondriaal DNA..
Ethidiumbromide bindt zich aan de DNA-moleculen van de trypanosoomkinetoplast en verandert zijn conformatie naar DNAz. Deze vorm van DNA is dodelijk, omdat de replicatie ervan wordt geremd.
Directe injectie van ethidiumbromide in de cisterne magna produceerde een reproduceerbare acuut myeline-verlies laesie in de hersenstam van ratten. Dezelfde injectie in het ruggenmerg bij katten veroorzaakte een verwonding die vergelijkbaar is met die bij ratten.
Multiple sclerose is een auto-immuunziekte van het zenuwstelsel, waarbij het immuunsysteem myeline vernietigt, een stof die neuronen bedekt.
Ethidiumbromide wordt als een giftige verbinding beschouwd, omdat het bij inademing acute irritatie van de luchtwegen veroorzaakt. Evenzo kan ethidiumbromide bij contact met de huid ontstekingen en / of verkleuring veroorzaken..
Ondertussen veroorzaakt acute blootstelling in de ogen irritatie, roodheid en oogpijn. Daarom wordt aanbevolen om het materiaal dat wordt gebruikt met ethidiumbromide te behandelen met het Material Safety Data Sheet (MSDS)..
Ethidiumbromide wordt beschouwd als een sterk mutagene verbinding, aangezien het, wanneer het in het DNA wordt geïntercaleerd, de duplicatie en transcriptie kan beïnvloeden en mutaties kan veroorzaken; en zelfs, er is gewezen op een mogelijke kankerverwekkende werking.
De AMES-test detecteerde alleen de inductie van mutaties door ethidiumbromide in bacteriën, wanneer een leverhomogenaat in de test werd gebruikt..
Dit bracht ons ertoe te denken dat het niet direct verantwoordelijk is voor het verschijnen van mutaties in bacteriën, maar dat deze het gevolg kunnen zijn van de werking van een metaboliet die wordt gegenereerd in de interactie van ethidiumbromide met het leverhomogenaat..
Aan de andere kant stelde The Natural Toxicology Program vast dat ethidiumbromide niet mutageen was voor ratten en muizen. Desondanks wordt het gebruik ervan verminderd in de laboratoria die het bij hun onderzoek gebruiken..
De concentratie ethidiumbromide die bij de onderzoeken werd gebruikt, is echter een duizendste van de concentratie van de dosis die aan runderen wordt gegeven bij de behandeling van trypanosomiasis, zonder dat er mutaties optreden..
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.