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干貨分享 | 實用核酸染料小知識

作者:翌圣生物科技(上海)股份有限公司 2022-11-25T14:54 (訪問量:9783)

干貨分享 | 實用核酸染料小知識

凡是要做核酸電泳,就不可避免要接觸核酸染料。小翌在初入實驗室時,用的就是溴化乙錠(Ethidium Bromide,EB),現在想想真是初生牛犢不怕虎,用的時候也不太注意,甚至有時候跑完膠手套都不帶就拿去照膠,全然不把EB毒性放在眼里,還好核酸電泳實驗做的不多,健健康康地畢業,平平安安地離開了校園。
那么大家為什么會談EB色變?既然EB有毒,為何還沒有退出科研舞臺?常用的核酸染料有哪些,又該如何選擇?小翌整理了一些關于核酸染料的內容,相信可以幫你做出判斷。

強毒型染料--EB

溴化乙錠(EB)是高度靈敏的嵌入性芳香族熒光化合物,是應用最早的、最成熟的核酸染料,并且由于其價格便宜、靈敏度高,早期被實驗者廣泛應用。同時由于其分子量小,很輕易就能穿透細胞膜,屬于誘變劑,具有高致癌性,對人體潛在危害非常大。EB通常用于分子遺傳學、DNA和染色質結構分析等研究中,特別是國內很多實驗室仍在使用EB進行核酸凝膠電泳實驗的染色。溴化乙錠在紫外區302nm和366nm處有吸收峰,在紫外光的照射下,可被激發出橙紅色的熒光(590nm)。通常來說,EB與DNA的結合沒有特異性,大約每2.5個堿基插入一個溴化乙錠分子。正是由于這種特性,使其成為一種核酸染料,結合有DNA的溴化乙錠復合物,其熒光強度要比單獨的EB染料高出20-30倍,因此溴化乙錠可檢測到低至10ng的DNA條帶,非常靈敏。

毒性原理:EB是極易滲透細胞膜與胞內DNA嵌合的小分子,它具有平面共軛大環結構,這種扁平分子可以嵌入核酸雙鏈的配對的堿基之間,與DNA嵌合形成穩定的復合物,從而影響DNA的復制,破壞正常的遺傳生理現象。EB作為誘變性的化合物,它在人體中誘導突變的機制是不可逆轉的。

實驗者使用時需要謹慎再謹慎,如果只是手接觸了EB污染的東西,用肥皂水洗一下就可以解除危險,但若是拿取凝膠這樣直接接觸EB的動作,切記一定要帶手套操作。實驗室單獨的EB區占用了大塊空間,廢膠、廢液的處理費時、費力又費錢,而且不小心碰到EB區的東西可能再也不能重見天日了,可以說EB讓人又愛又恨。

劇毒型染料--GoldView

Goldview是一種可替代溴化乙錠(EB)的新型核酸染料,采用瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA 時,其與DNA發生結合并產生很強的熒光信號,靈敏度與EB相當,使用方法也完全相同。在紫外透射光下雙鏈DNA呈現綠色熒光,而單鏈DNA呈現紅色熒光。Goldview特別適合大片段(>1 kb)DNA的檢測,靈敏度高,也可用于RNA的染色。

事實上,Goldview的主要成分就是吖啶橙,是極靈敏的熒光染料,具有細胞滲透性,可對細胞中的DNA和RNA同時染色而顯示不同顏色的熒光。其激發峰為492nm,熒光發射峰為 530nm(DNA )、640nm(RNA),它與雙鏈DNA的結合方式是嵌入雙鏈之間,而與單鏈DNA和RNA則由靜電吸引堆積在其磷酸根上。

Goldview對于大片段DNA的染色效果良好,對于更小片段DNA(特別是<500bp)的檢測信號可能很弱或者無信號。還有一個很致命的弱點是它的熒光基團在紫外燈下非常容易淬滅,一般5-10min條帶就會消失。另外含Goldview的凝膠不適合進行膠回收實驗,本底色嚴重,不穩定,在紫外燈下其誘導突變能力極高。

總之,Goldview具有細胞滲透性,有一定的細胞毒性。建議操作人員使用時一定做好防護措施,帶上手套和口罩,并妥善處理好廢棄物。

無毒型染料—GelRed/GelGreen

隨著技術的發展,人們對健康與環境安全的重視,無毒核酸染料應運而生。GelRed/GelGreen是油性大分子產品,不能穿透細胞膜進入細胞內,不易揮發升華,人體不會吸入,經過艾姆斯氏和相關測試表明這兩種染料無明顯誘變性,是集高靈敏、低毒性和超穩定于一身的極佳的熒光核酸凝膠染色試劑。同時其水溶染色劑通過美國環保局安全認定,廢棄物可直接倒入下水道,不會造成任何環境污染。

GelRed和GelGreen的特殊化學結構使其難以穿透細胞膜進入細胞,正是這一特性降低了染料的細胞毒性。不過也正是因為如此,其價格大約是GoldView的十倍左右,是目前市場中最靈敏的凝膠核酸染料之一。而且染料穩定性極好,可以使用微波爐加熱,可以在室溫下保存,適用于膠染法(同EB,電泳前染色)和泡染法(電泳后染色)。

YeaRed與EB具有相同的光譜特性,無需改變濾光片及觀察裝置(普通紫外凝膠透射儀),在300 nm處紫外光激發檢測即可。YeaGreen同SYBR Green I的光譜性質,適用于使用471 nm激發的紫外凝膠成像透射儀或可見光凝膠透射儀觀察。兩種核酸染料都適用于瓊脂糖和聚丙烯酰胺凝膠電泳中的dsDNA、ssDNA以及RNA染色,可選擇膠染法或泡染法進行染色,使用非常方便靈活。

總之,這些核酸染料各有千秋,出于自身健康和安全考慮,建議大家優先選擇無毒染料,做實驗也能多一份安心。不過大家都是在老板手下干活,如果老板覺得只有EB最好用,只讓用有毒的核酸染料,那就只能做實驗的時候注意保護自己嘍!

最后,福利放送!感謝你對翌圣的一路支持,翌圣無毒核酸染料大促活動火熱進行中,快來看看吧!

產品詳情

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規格

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活動價

YeaRed Nucleic Acid Gel Stain (10,000× in Water)

10202ES76

500 μL

585

448元(買一贈一)

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部分已發表文獻(使用核酸染料)

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[1] Wang Y, Fu Z, Li X, et al. Cytoplasmic DNA sensing by KU complex in aged CD4+ T cell potentiates T cell activation and aging-related autoimmune inflammation. Immunity. 2021;54(4):632-647.e9. doi:10.1016/j.immuni.2021.02.003 (IF:31.745)

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