Etidiumbromidstruktur, egenskaper, bruksområder, toksisitet

Han Etidisk bromid Det er en lysstoffrør og aromatisk forbindelse som har kapasitet, på grunn av dens kjemiske struktur, av å skyve mellom DNA -kjedene. Dessuten binder det seg til sterkt brettet RNA -molekyler. Dette tillater et samspill mellom dette saltet og nitrogenbasene.

Etidiumbromid absorberer ultrafiolett lys i en rekke bølgelengder mellom 210 nm og 285 nm, og avgir en oransje fluorescens 605 nm. Intensiteten til fluorescensen øker opptil 20 ganger når den samhandler med DNA.

DNA -flekk med etidiumbromid fluorescerende under UV -stråling i agarosegel. Kilde: School of Natural Resources from Ann Arbor [CC av (https: // creativeCommons.Org/lisenser/av/2.0)]

På grunn av fluorescensegenskapen brukes etidiumbromidet til å visualisere de separerte DNA -fragmentene ved hjelp av en agaroseelektroforese (overlegen bilde); Technique introdusert uavhengig av Aaij og Borst (1972) og Sharp (1973).

Etidiumbromid når det er ispedd mellom DNA -kjedene, kan også hindre dens dupliserings- og transkripsjonsprosesser; Og være årsaken til generering av mutasjoner. Det er imidlertid ingen avgjørende bevis som beviser denne antagelsen.

[TOC]

Kjemisk struktur

Molekylær struktur av etidiumbromid. Kilde: Calvero. [Offentlig domene]

I det overordnede bildet har vi molekylstrukturen til etidiumbromid representert med dens strukturelle formel.

Molekylet er nesten helt flatt, fordi alle atomene i systemet dannet av de tre ringene (fantridin) og det positivt belastede nitrogenatom har hybridisering SP². Men det skjer ikke på samme måte med sine substituente grupper.

Fenylgruppen i høyre ende, aminogruppene og etylgruppen knyttet til det lastede nitrogenet er ansvarlig for systemet for å absorbere UV -bølgelengdene som deretter karakteriserer fluorescensen av etidiumbromid.

Kan tjene deg: Faraday konstant

Legg merke til at dens intermolekylære interaksjoner hovedsakelig styres av elektrostatiske attraksjoner; Og i mindre grad forblir de sammenhengende av ringens spredende krefter.

Egenskaper

Navn

Etidisk bromid.

IUPAC Navn: 3.8-Diamino-5-Eil-6-Fenilfenantridino Bromuro.

Synonymer: Homidio og Dromilac Bromide.

Molekylær formel

C_tjueenH_tjueN₃Br

Fysisk utseende

Mørkerøde krystaller eller presenteres som et brunt støv.

Smak

Bitter.

Lukt

Solid toalett.

Smeltepunkt

260 - 262 ºC (dekomponerer).

tenningspunkt

> 100 ºC

Løselighet

40 g /l a 25 ºC i vann, og i etanol 2 mg /ml.

Tetthet

0,34 g / cm³

Damptrykk

1.2 · 10^-12 MMHG ved 25 ºC (estimert).

Oktanol/vannpartisjonskoeffisient

Logg Kow = - 0,38

Nedbrytning

Når etidiumbromid varmes opp til nedbrytning, avgir det et veldig giftig hydrogenbromid og nitrogenoksider.

Stabilitet

Stabil og uforenlig med sterke oksidasjonsmidler.

Brytningsindeks

1.67 (estimert).

Ph

4 - 7 i en 2 % løsning i vann.

applikasjoner

Polymerasekjedereaksjon (PCR)

Polymerasekjedereaksjonen, PCR, lar deg få mange kopier eksponentielt basert på et DNA -fragment. Teknikken er basert på egenskapen til DNA -polymerase -enzymet for å gjenskape DNA -tråder fra dens fragmenter som fungerer som en form.

Det er en teknikk som har utallige applikasjoner, inkludert påvisning av mutasjoner relatert til arvelige sykdommer; Farskapstester; Identifisering av en person som begikk en forbrytelse osv.

Etidiumbromid hjelper med å identifisere DNA -fragmenter, produkter av dens enzymatiske nedbrytning som kan brukes i PCR -teknikken.

DNA -elektroforese i agarose og akrylamidgel

Etidiumbromid er tidligere innarbeidet i elektroforesegel. Forbindelsen er ispedd mellom DNA -båndene og produserer fluorescens når den blir utsatt for ultrafiolett lys som tjener til å vise DNA -fragmentene som skiller seg inn i elektroforese.

Det kan tjene deg: metoder for separasjon av heterogene blandinger

Elektroforesen fluorescensmønster tjener for en orientering om opprinnelsen til DNA -fragmenter. Union of Etidium Al DNA -bromid, endrer konformasjon, belastning, vekt og fleksibilitet av DNA -molekylet, noe som betyr en reduksjon i mobiliteten til makromolekylet.

Denne effekten øker når DNA -fragmentstørrelsen øker.

Ethyide bromidhandling på tripansomas

Etidiumbromid begynte å bli brukt i behandlingen av storfe -triposomiasis på 1950 -tallet, med navnet Homidio. Derfra oppsto navnet Homide Bromide som et synonym for etidiumbromid.

Den terapeutiske bruken av etidiumbromid er basert på dets toksisitet for mitokondrier. Dette manifesteres av en reduksjon i antall kopier av mitokondriell DNA.

Etidiumbromid binder seg til DNA -molekylene i den tripansome kinetoplast og endrer konformasjonen til DNAZ. Denne formen for DNA er dødelig, siden replikasjonen er hemmet.

Bruk i en multippel sklerosemodell hos dyr

Den direkte etidiske bromidinjeksjonen i Magna -sisternen ga et akutt tap av tap av reproduserbar myelin i rotterens hjernestamme.  Den samme injeksjonen til ryggmargen til kattene ga en skade som kan sammenlignes med den som ble observert hos rottene.

Multippel sklerose er en autoimmun sykdom i nervesystemet, der immunforsvaret produserer ødeleggelse av myelin, et stoff som dekker nevroner.

Kan tjene deg: klor: historie, egenskaper, struktur, risiko, bruk

Toksisitet

Eksponering

Etidiumbromid regnes som en giftig forbindelse, siden det ved innånding forårsaker en akutt irritasjon av luftveiene. Ved kontakt med huden kan etidiumbromid forårsake betennelse og/eller misfarging.

I mellomtiden forårsaker den akutte eksponeringen irritasjon, rødhet og øyesmerter i øynene. Derfor anbefales det at materialet som brukes med etidiumbromidet håndteres med sikkerhetsarket til materialet (MSDS).

Mutagen karakter

Etidiumbromid har som en meget mutagent forbindelse, siden når interkalering i DNA kan påvirke dens duplisering og transkripsjon, noe som forårsaker mutasjoner; Og til og med en mulig kreftfremkallende handling er blitt påpekt.

AMES -testen oppdaget bare induksjon av mutasjoner av etidiumbromid i bakterier, da en leverhomogenisert ble brukt i testen.

Dette antydet at det ikke er direkte ansvarlig for utseendet til mutasjoner i bakterier, men at disse kan være konsekvensen av virkningen av en metabolitt generert i interaksjonen mellom etidio -bromidet med den homogeniserte leveren.

På den annen side slo det naturlige toksikologiprogrammet at etidiumbromidet ikke var mutagent for rotter og mus. Til tross for dette reduseres bruken i laboratorier som bruker den i forskningen sin.

Imidlertid er konsentrasjonen av etidiumbromid brukt i undersøkelser tusenvis av konsentrasjonen av dosen tilført storfe i behandlingen av tripanosomiasis, uten rapporten om mutasjoner utseende.

Referanser

1. Doronina Vicki. (2017). Burning Bright: A Brief History of Etidium Bromide DNA farging. Gjenopprettet fra: BitesizeBio.com
2. Wikipedia. (2020). Etidiumbromid. Hentet fra: i.Wikipedia.org
3. Elsevier f.V. (2020). Etidiumbromid. Scientedirect. Hentet fra: Scientedirect.com
4. Royal Society of Chemistry. (2020). Etidiumbromid. Gjenopprettet fra: Chemspider.com
5. Kjemisk bok. (2017). Etidiumbromid. Gjenopprettet fra: ChemicalBook.com
6. Polytechnic University of Valencia. (2012). Standard prosedyre for arbeid med etidiumbromid. Gjenopprettet fra: Sprl.UPV.er