ЕТИЈУМ-БРОМИД: СТРУКТУРА, СВОЈСТВА, УПОТРЕБА, ТОКСИЧНОСТ - ХЕМИЈА - 2025

Етидијум бромид је флуоресцентно ароматично једињење има способност због своје хемијске структуре, бити уметнут између ДНК ланаца. Такође се везује за високо пресавијене молекуле РНА. Ово омогућава интеракцију између ове соли и азотних база.

Етидијев бромид апсорбује ултраљубичасто светло у таласном опсегу од 210 нм до 285 нм, емитујући наранџасту флуоресценцију од 605 нм. Интензитет његове флуоресценције повећава се до 20 пута током интеракције са ДНК.

Бојење ДНК етидијум-бромидом флуоресцентно под УВ зрачењем на агарозном гелу. Извор: Школа природних ресурса из Анн Арбор-а

Због својства флуоресценције, етидијев бромид се користи за визуелизацију одвојених фрагмената ДНК агарозном електрофорезом (горња слика); техника коју су Ааиј и Борст (1972) и Схарп (1973) самостално увели.

Етидијев бромид, када је умешан између ланаца ДНК, такође може да омета његово умножавање и транскрипцијске процесе; и стога треба бити узрок стварања мутација. Међутим, не постоје чврсти докази који би подржали ову претпоставку.

Хемијска структура

Молекуларна структура етидијевог бромида. Извор: Цалверо

На горњој слици имамо молекуларну структуру етидијевог бромида представљеног његовом структурном формулом.

Молекул је скоро потпуно празна, јер су сви атоми у систему формирана од три прстена (фенантридина) и позитивно набијеног атома азота има сп ² хибридизацију . Али није исто са супституционим групама.

Крајње десна фенил група, амино групе и етил група везана за напуњени азот одговорни су за систем који апсорбује УВ таласне дужине које касније карактеришу флуоресценцију етидијевог бромида.

Са друге стране, имајте на уму да њихове међудолекуларне интеракције углавном управљају електростатичким атракцијама; и у мањој мери их држи лондонска дисперзивна сила прстенова.

Својства

Име

Етидијев бромид.

Назив ИУПАЦ: 3,8-Диамино-5-етил-6-фенилфенатридинијум бромид.

Синоними: хомид бромид и Дромилац.

Молекуларна формула

Ц ₂₁ Х ₂₀ Н ₃ Бр

Физичка присутност

Тамно црвени кристали или се јавља као смеђи прах.

Укус

Горко.

Мирис

Чврсти мирис.

Тачка топљења

260-262 ° Ц (распада се).

тачка паљења

> 100 ° Ц

Растворљивост

40 г / Л на 25 ° Ц у води и 2 мг / мл у етанолу.

Густина

0,34 г / цм ³

Притисак паре

1,2 · 10 ^-12 ммХг на 25 ° Ц (процењено).

Коефицијент раздвајања октанол / вода

Лог Ков = - 0,38

Декомпозиција

Када се загрева до распадања, етидијев бромид емитује веома отровни дим хидроген-бромида и азот-оксида.

Стабилност

Стабилан и некомпатибилан са јаким оксидантима.

Индекс преламања

1,67 (процењено).

пХ

4-7 у 2% раствору у води.

Апликације

Ланчана реакција полимеразе (ПЦР)

Верижна реакција полимеразе, ПЦР, омогућава добијање многих копија експоненцијално полазећи од фрагмента ДНК. Техника је заснована на својству ензима ДНК полимераза да реплицира ДНК ланце из његових фрагмената који служе као образац.

То је техника која има бесконачне примене, укључујући откривање мутација везаних за наследне болести; тестови очинства; идентификација особе која је учинила злочин итд.

Етидијев бромид помаже да се идентификују фрагменти ДНК, производи његове ензимске разградње који се могу користити у ПЦР техници.

Електрофореза гела са агарозом и акриламидним гелом

Етидијев бромид је уграђен у гел пре обављања електрофорезе. Једињење се просипа између ДНК трака и ствара флуоресценцију када је изложено ултраљубичастој светлости која служи за откривање фрагмената ДНК који су раздвојени електрофорезом.

Флуоресцентни образац електрофорезе служи као оријентација у вези са пореклом фрагмената ДНК. Везањем етидијевог бромида на ДНК мења се конформација, набој, тежина и флексибилност молекула ДНК, што резултира смањењем покретљивости макромолекуле.

Овај ефекат се повећава како се повећава величина фрагмента ДНК.

Дејство етијум-бромида на трипаносоме

Етидијев бромид почео је да се користи у лечењу трипаносомијазе код говеда током 1950-их, под именом Хомидио. Одатле је и настао назив хомидни бромид као синоним за етидијев бромид.

Терапеутска употреба етидијевог бромида заснива се на његовој токсичности за митохондрије. То се манифестује смањењем броја примерака митохондријске ДНК.

Етидијев бромид везује се за молекуле ДНА кинетопласта трипаносома и мења своју конформацију у ДНАз. Овај облик ДНК је смртоносан, јер је његова репликација инхибирана.

Употреба у животињском моделу мултипле склерозе

Директно убризгавање етидијевог бромида у цистерну магна произвело је репродуктивну акутну лезију губитка мијелина у мозгу пацова. Иста ињекција кичмене мождине код мачака створила је лезију упоредиву са оном коју су видели код пацова.

Мултипла склероза је аутоимуна болест нервног система, код које имуни систем уништава мијелин, супстанцу која покрива неуроне.

Токсичност

Излагање

Етидијев бромид сматра се токсичним једињењем, јер удисањем изазива акутну иритацију дисајних путева. Такође, контакт са кожом, етидијев бромид може изазвати упалу и / или промену боје.

У међувремену, у очима акутно излагање изазива иритацију, црвенило и бол у очима. Због тога се препоручује да се са материјалом који користи етидијев бромид обрађује с подацима о сигурности материјала (МСДС).

Мутагени карактер

Етидијум бромид се сматра високо мутагеним једињењем, јер када се умеша у ДНК може утицати на његово умножавање и транскрипцију, изазивајући мутације; па чак је и указано на могуће канцерогено деловање.

АМЕС тест је открио индукцију мутација етидијевим бромидом у бактеријама, када је у тесту кориштен хомогенат јетре.

То нас је навело да мислимо да није директно одговорно за појаву мутација у бактеријама, већ да би то могле бити последица деловања неког метаболита који настаје у интеракцији етидијевог бромида са хомогенатом јетре.

С друге стране, програм природне токсикологије утврдио је да етидијев бромид није мутагени за пацове и мишеве. Упркос томе, његова употреба се смањује у лабораторијама које то користе у својим истраживањима.

Међутим, концентрација етидијум-бромида која се користи у истраживањима је једна хиљадина концентрације дозе дате говеду у лечењу трипаносомијазе, без појаве мутација.

Референце

1. Доронина Вицки. (2017). Светло гори: кратка историја обојења ДНК етидиум бромидом. Опоравак од: битесизебио.цом
2. Википедиа. (2020). Етидијев бромид. Опоравак од: ен.википедиа.орг
3. ЕлСевиер БВ (2020). Етидијев бромид. СциенцеДирецт. Опоравак од: сциенцедирецт.цом
4. Краљевско хемијско друштво. (2020). Етидијев бромид. Опоравак од: цхемспидер.цом
5. Хемијска књига. (2017). Етидијев бромид. Опоравак од: цхемицалбоок.цом
6. Политехнички универзитет у Валенсији. (2012). Стандардни поступак за рад са етидијевим бромидом. Опоравак од: спрл.упв.ес