DAPI - DAPI

DAPI
DAPI.svg
DAPI Space Fill.png
Имена
Название ИЮПАК
2- (4-амидинофенил) -1ЧАС-индол-6-карбоксамидин
Другие имена
4 ', 6-диамидино-2-фенилиндол
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
Характеристики
C16ЧАС15N5
Молярная масса277.331 г · моль−1
Если не указано иное, данные для материалов приводятся в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверитьY проверять (что проверитьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

DAPI (произносится как DAPPY, / ˈdæpiː /), или 4 ', 6-диамидино-2-фенилиндол, это флуоресцентный пятно это сильно связано с аденин –тимин -богатые регионы в ДНК. Он широко используется в флуоресцентная микроскопия. Поскольку DAPI может проходить через неповрежденный клеточная мембрана, его можно использовать для окрашивания как живых, так и фиксированный клетки, хотя он менее эффективно проходит через мембрану в живых клетках и, следовательно, является маркером жизнеспособности мембраны.

История

DAPI был впервые синтезирован в 1971 году в лаборатории Отто Данна в рамках поиска лекарств для лечения трипаносомоз. Хотя это лекарство оказалось безуспешным, дальнейшие исследования показали, что он прочно связывается с ДНК и становится более флуоресцентным при связывании. Это привело к его использованию для определения митохондриальный ДНК в ультрацентрифугирование в 1975 году было впервые зарегистрировано использование DAPI в качестве флуоресцентного красителя ДНК.[1]

Сильная флуоресценция при связывании с ДНК привела к быстрому внедрению DAPI для флуоресцентного окрашивания ДНК для флуоресцентная микроскопия. Его использование для обнаружения ДНК в растение, метазоа и бактерии клетки и вирус частиц было продемонстрировано в конце 1970-х годов, а количественное окрашивание ДНК внутри клеток было продемонстрировано в 1977 году. Использование DAPI в качестве окрашивания ДНК для проточной цитометрии также был продемонстрирован примерно в это время.[1]

Флуоресцентные свойства

При связывании с двухцепочечной ДНК DAPI имеет максимум поглощения при длине волны 358 нм (ультрафиолетовый ), а его максимум излучения - 461 нм (синий). Следовательно, для флуоресцентной микроскопии DAPI возбуждается ультрафиолетовым светом и обнаруживается через синий / голубой фильтр. Пик излучения довольно широкий.[2] DAPI также будет связываться с РНК, хотя он не такой сильно флуоресцентный. Его эмиссия смещается примерно до 500 нм при связывании с РНК.[3][4]

DAPI (пурпурный), связанный с малой бороздкой ДНК (зеленый и синий). Из PDB: 1D30​.

Голубое излучение DAPI удобно для микроскопистов, которые хотят использовать несколько флуоресцентных красителей в одном образце. Существует некоторое перекрытие флуоресценции между DAPI и молекулами с зеленой флуоресценцией, такими как флуоресцеин и зеленый флуоресцентный белок (GFP), но эффект от этого невелик. Использование спектрального разделения может учесть этот эффект, если требуется чрезвычайно точный анализ изображения.

Помимо аналитической флуоресцентной световой микроскопии, DAPI также популярен для маркировки клеточные культуры для обнаружения ДНК загрязняющих Микоплазма или же вирус. Помеченный Микоплазма или вирусные частицы в среда роста флуоресцируют после окрашивания DAPI, что упрощает их обнаружение.[5]

Моделирование абсорбционных и флуоресцентных свойств.

Этот флуоресцентный ДНК-зонд был эффективно смоделирован[6] с использованием теория функционала плотности, зависящая от времени вместе с версией IEF модель поляризуемого континуума. Это квантово-механическое моделирование рационализировало поведение поглощения и флуоресценции, определяемое связыванием малых бороздок и вставка в кармане ДНК, с точки зрения пониженной структурной гибкости и поляризации.

Живые клетки и токсичность

DAPI можно использовать для окрашивания фиксированных клеток. Концентрация DAPI, необходимая для окрашивания живых клеток, обычно очень высока; он редко используется для живых клеток.[7] Он отмечен как нетоксичный в своем паспорте безопасности материалов.[8] и хотя его мутагенность по отношению к Кишечная палочка,[9] в информации производителя он помечен как известный мутаген.[2] Поскольку это небольшое соединение, связывающее ДНК, вероятно, что оно канцерогенный эффекты и осторожность при обращении с ним и утилизации.

Альтернативы

Эндотелиальные клетки, окрашенные DAPI (синий), фаллоидин (красный) и через иммунофлуоресценция через антитело привязан к флуоресцеина изотиоцианат (FITC) (зеленый).

В Пятна Hoechst похожи на DAPI в том, что они также представляют собой синие флуоресцентные пятна ДНК, которые совместимы как с живыми, так и с фиксированными клетками, а также видны с использованием тех же настроек фильтров оборудования, что и для DAPI.

Рекомендации

  1. ^ а б Капусцински Дж. (Сентябрь 1995 г.). «DAPI: ДНК-специфический флуоресцентный зонд». Биотехнология. Histochem. 70 (5): 220–233. Дои:10.3109/10520299509108199. PMID  8580206.
  2. ^ а б Invitrogen, Окраска нуклеиновой кислоты DAPI В архиве 2009-03-06 на Wayback Machine. доступ 2009-12-08.
  3. ^ Скотт Прахл, DAPI. доступ 2009-12-08.
  4. ^ Капусцински, J (2017). «Взаимодействие нуклеиновых кислот с флуоресцентными красителями: спектральные свойства конденсированных комплексов». Журнал гистохимии и цитохимии. 38 (9): 1323–1329. Дои:10.1177/38.9.1696951. PMID  1696951.
  5. ^ Russell, W. C .; Ньюман, Кэрол; Уильямсон, Д. Х. (1975). «Простой цитохимический метод для демонстрации ДНК в клетках, инфицированных микоплазмами и вирусами». Природа. 253 (5491): 461–462. Bibcode:1975Натура.253..461R. Дои:10.1038 / 253461a0. PMID  46112.
  6. ^ Бьянкарди, Алессандро; Бивер, Тарита; Секко, Фернандо; Меннуччи, Бенедетта (2013). «Исследование фотофизических свойств малых бороздок и интеркалированного DAPI с помощью квантово-механических и спектроскопических инструментов». Phys. Chem. Chem. Phys. 15 (13): 4596–603. Bibcode:2013PCCP ... 15.4596B. Дои:10.1039 / C3CP44058C. PMID  23423468.
  7. ^ Цинк Д., Садони Н., Стельцер Э (2003). «Визуализация хроматина и хромосом в живых клетках. Обычно для окрашивания живых клеток используется окраска Hoechst. DAPI дает более высокий сигнал в фиксированных клетках по сравнению с окраской Hoechst, но в живых клетках используется окраска Hoechst». Методы. 29 (1): 42–50. Дои:10.1016 / S1046-2023 (02) 00289-X. PMID  12543070.
  8. ^ ПАСПОРТ БЕЗОПАСНОСТИ МАТЕРИАЛА DAPI. kpl.com
  9. ^ Охта Т., Токишита С., Ямагата Х (2001). «Бромид этидия и SYBR Green I усиливают генотоксичность ультрафиолетового излучения и химических мутагенов в Кишечная палочка". Мутат. Res. 492 (1–2): 91–7. Дои:10.1016 / S1383-5718 (01) 00155-3. PMID  11377248.

Смотрите также