Etidiumbromidstruktur, egenskaper, användningar, toxicitet

han Etidisk bromid Det är en fluorescerande och aromatisk förening som har kapacitet på grund av dess kemiska struktur, av varandra mellan DNA -kedjorna. Det binder också till mycket vikta RNA -molekyler. Detta möjliggör en interaktion mellan detta salt och kvävebaser.

Etidiumbromid absorberar ultraviolett ljus i ett antal våglängder mellan 210 nm och 285 nm, och avger en orange fluorescens 605 nm. Intensiteten i dess fluorescens ökar upp till 20 gånger när det interagerar med DNA.

DNA -fläck med etidiumbromid fluorescerande under UV -strålning i agarosgel. Källa: School of Natural Resources from Ann Arbor [CC av (https: // CreativeCommons.Org/licenser/av/2.0)]

På grund av dess fluorescensegenskap används etidiumbromiden för att visualisera de separerade DNA -fragmenten med hjälp av en agaroselektrofores (överlägsen bild); Teknik introducerad oberoende av Aaij och Borst (1972) och Sharp (1973).

Ethidium -bromid vid blandning mellan DNA -kedjorna kan också hindra dess duplicering och transkriptionsprocesser; Och därför vara orsaken till att generera mutationer. Det finns dock inga avgörande bevis som bevisar detta antagande.

[TOC]

Kemisk struktur

Molekylstruktur av etidiumbromid. Källa: Calvero. [Allmängods]

I den överlägsna bilden har vi molekylstrukturen i etidiumbromiden representerad av dess strukturella formel.

Molekylen är nästan helt platt, eftersom alla atomer i systemet bildas av de tre ringarna (phantridin) och den positivt laddade kväveatomen har hybridisering SP². Men det händer inte på samma sätt med sina substituentgrupper.

Fenylgruppen i höger ände, aminogrupperna och etylgruppen kopplad till det laddade kvävet är ansvariga för att systemet ska absorbera UV -våglängderna som sedan karakteriserar fluorescensen av etidiumbromiden.

Kan tjäna dig: Faraday Constant

Å andra sidan, märk att dess intermolekylära interaktioner huvudsakligen styrs av elektrostatiska attraktioner; Och i mindre utsträckning förblir de sammanhängande av de spridande krafterna.

Egenskaper

namn

Etidisk bromid.

IUPAC Namn: 3,8-diamino-5-etil-6-fenilfenantridino bromuro.

Synonymer: Homidio och Dromilac Bromide.

Molekylär formel

C_tjugoettH_tjugoN₃Bras

Fysiskt utseende

Mörkröd kristaller eller presenteras som ett brunt damm.

Smak

Bitter.

Lukt

Fast toalett.

Smältpunkt

260 - 262 ºC (sönderdelas).

antändningspunkt

> 100 ºC

Löslighet

40 g /L A 25 ºC i vatten och i etanol 2 mg /ml.

Densitet

0,34 g / cm³

Ångtryck

1,2 · 10^-12 mmHg vid 25 ºC (uppskattad).

Oktanol/vattenpartitionskoefficient

Log Kow = - 0,38

Sönderfall

När etidiumbromid värms upp till sönderdelning avger den en mycket toxisk vätebromid och kväveoxider.

Stabilitet

Stabil och oförenlig med starka oxidationsmedel.

Brytningsindex

1.67 (uppskattad).

pH

4 - 7 i en 2 % lösning i vatten.

Ansökningar

Polymeraskedjereaktion (PCR)

Polymeraskedjereaktionen, PCR, gör att du kan få många kopior exponentiellt baserat på ett DNA -fragment. Tekniken är baserad på egenskapen hos DNA -polymerasenzymet för att replikera DNA -strängar från dess fragment som fungerar som en form.

Det är en teknik som har otaliga tillämpningar, inklusive detektion av mutationer relaterade till ärftliga sjukdomar; Faderskapstester; Identifiering av en person som begick ett brott etc.

Etidiumbromiden hjälper identifiering av DNA -fragment, produkter från dess enzymatiska nedbrytning som kan användas i PCR -tekniken.

DNA -elektrofores i agaros och akrylamidgel

Etidiumbromid är tidigare införlivad i elektroforesgel. Föreningen är isär mellan DNA -banden och producerar fluorescens när de utsätts för ultraviolett ljus som tjänar till att visa DNA -fragmenten som separeras i elektrofores.

Det kan tjäna dig: metoder för separering av heterogena blandningar

Elektroforesfluorescensmönstret tjänar för en orientering om ursprunget till DNA -fragment. Föreningen av etidium al DNA -bromid, ändrar konformationen, belastningen, vikten och flexibiliteten hos DNA -molekylen, vilket innebär en minskning av makromolekylens rörlighet.

Denna effekt ökar när DNA -fragmentstorleken ökar.

Etyidbromidåtgärder på trippansomas

Ethidiumbromid började användas vid behandling av nötkreatur triposomiasis på 1950 -talet, med namnet Homidio. Därifrån uppstod namnet på homidbromid som en synonym för etidiumbromid.

Den terapeutiska användningen av etidiumbromid är baserad på dess toxicitet för mitokondrier. Detta manifesteras av en minskning av antalet kopior av mitokondriellt DNA.

Etidiumbromiden binder till DNA -molekylerna i Tripansome kinetoplasten och ändrar dess konformation till DNAZ. Denna form av DNA är dödlig, eftersom dess replikering hämmas.

Använd i en multipel sklerosmodell hos djur

Den direkta etidiska bromidinjektionen i magna cistern, gav en akut förlust av förlust av reproducerbar myelin i råttans hjärnstam.  Samma injektion till ryggmärgen hos katterna gav en skada som var jämförbar med den som observerades i råttorna.

Multipel skleros är en autoimmun sjukdom i nervsystemet, där immunsystemet producerar förstörelsen av myelin, ett ämne som täcker neuroner.

Kan tjäna dig: klor: historia, egenskaper, struktur, risker, användningar

Giftighet

Exponering

Etidiumbromiden betraktas som en toxisk förening, eftersom det genom inandning orsakar en akut irritation av luftvägarna. Genom kontakt med huden kan etidiumbromid också orsaka inflammation och/eller missfärgning.

Under tiden orsakar den akuta exponeringen irritation, rodnad och ögonsmärta. Därför rekommenderas det att materialet som används med etidiumbromiden hanteras med materialets säkerhetsblad (MSDS).

Mutagen karaktär

Ethidiumbromid har som en mycket mutagen förening, eftersom när interkalering i DNA kan påverka dess duplicering och transkription, vilket orsakar mutationer; Och till och med en möjlig cancerframkallande verkan har påpekats.

AMES -testet upptäckte endast induktion av mutationer av etidiumbromiden i bakterier, när en leverhomogeniserad användes i testet.

Detta antydde att det inte är direkt ansvarigt för utseendet på mutationer i bakterier, utan att dessa kan vara en följd av verkan av en metabolit som genereras i interaktionen mellan etidiobromiden med den homogeniserade levern.

Å andra sidan konstaterade det naturliga toxikologiprogrammet att etidiumbromiden inte var mutagen för råttor och möss. Trots detta minskas dess användning i laboratorier som använder det i sin forskning.

Koncentrationen av etidiumbromid som används i undersökningar är emellertid den tusen av koncentrationen av dosen som levereras till nötkreatur vid behandling av tripanosomiasis, utan rapporten om mutationer utseende.

Referenser

1. Doronina Vicki. (2017). Burning Bright: En kort historia av etidiumbromid -DNA -färgning. Återhämtat sig från: Bitesizebio.com
2. Wikipedia. (2020). Etidiumbromid. Hämtad från: i.Wikipedia.org
3. Elsevier b.V. (2020). Etidiumbromid. Vetenskaplig. Hämtad från: Scientedirect.com
4. Royal Society of Chemistry. (2020). Etidiumbromid. Återhämtat sig från: chemspider.com
5. Kemisk bok. (2017). Etidiumbromid. Återhämtat sig från: Chemicalbook.com
6. polytekniska universitet i Valencia. (2012). Standardprocedur för arbete med etidiumbromid. Återhämtad från: Sprl.UPV.är