DAPI

الموسوعة الحرة

DAPI (يُنطق "دابي")، أو 4'،6-ثنائي أميدينو-2-فينيل إندول ، هو صبغة فلورية ترتبط بقوة بالمناطق الغنية بالأدينين والثايمين في الحمض النووي . يُستخدم على نطاق واسع في المجهر الفلوري . ولأن DAPI قادر على اختراق غشاء الخلية السليم ، يُمكن استخدامه لتلوين الخلايا الحية والمثبتة ، مع العلم أنه يخترق الغشاء بكفاءة أقل في الخلايا الحية ، وبالتالي يُعد مؤشرًا على حيوية الغشاء.

تاريخ

تمّ تصنيع صبغة DAPI لأول مرة عام 1971 في مختبر أوتو دان، ضمن مشروع بحث عن أدوية لعلاج داء المثقبيات . ورغم عدم نجاحها كدواء، إلا أن المزيد من الدراسات أشارت إلى ارتباطها القوي بالحمض النووي DNA، وزيادة تألقها عند الارتباط. وقد أدى ذلك إلى استخدامها في تحديد الحمض النووي للميتوكوندريا بتقنية الطرد المركزي الفائق عام 1975، وهو أول استخدام موثق لصبغة DAPI كصبغة فلورية للحمض النووي DNA. [ 1 ]

أدى التألق القوي عند ارتباطه بالحمض النووي إلى اعتماد سريع لصبغة DAPI لتلوين الحمض النووي الفلوري في المجهر الفلوري . وقد تم إثبات استخدامها للكشف عن الحمض النووي في خلايا النباتات والحيوانات والبكتيريا وجزيئات الفيروسات في أواخر سبعينيات القرن الماضي، كما تم إثبات التلوين الكمي للحمض النووي داخل الخلايا في عام 1977. وتم أيضاً إثبات استخدام DAPI كصبغة للحمض النووي في قياس التدفق الخلوي في نفس الفترة تقريباً. [ 1 ]

عند ارتباطه بالحمض النووي المزدوج، يمتلك DAPI امتصاصًا أقصى عند طول موجي 358  نانومتر ( فوق بنفسجي ) وانبعاثًا أقصى عند 461  نانومتر (أزرق). لذلك، في المجهر الفلوري، يُثار DAPI بضوء فوق بنفسجي ويُكشف عنه من خلال مرشح أزرق/سماوي. ذروة الانبعاث واسعة نسبيًا. [ 2 ] يرتبط DAPI أيضًا بالحمض النووي الريبي (RNA) ، على الرغم من أنه ليس بنفس قوة الفلورة. ينزاح انبعاثه إلى حوالي 500  نانومتر عند ارتباطه بالحمض النووي الريبي. [ 3 ] [ 4 ]

صبغة DAPI (باللون الأرجواني) مرتبطة بالأخدود الصغير للحمض النووي (باللونين الأخضر والأزرق). من بنك بيانات البروتين : 1D30 .

يُعدّ انبعاث اللون الأزرق من صبغة DAPI مناسبًا لعلماء المجهر الذين يرغبون في استخدام عدة أصباغ فلورية في عينة واحدة. يوجد بعض التداخل في الفلورة بين DAPI والجزيئات الفلورية الخضراء مثل الفلورسين والبروتين الفلوري الأخضر (GFP)، لكن تأثير هذا التداخل ضئيل.

إلى جانب استخدامها في المجهر الضوئي الفلوري التحليلي، يُستخدم DAPI على نطاق واسع في وسم مزارع الخلايا للكشف عن الحمض النووي للميكوبلازما أو الفيروسات الملوثة . تتألق جزيئات الميكوبلازما أو الفيروسات الموسومة في وسط النمو بمجرد تلوينها بـ DAPI، مما يسهل اكتشافها. [ 5 ]

نمذجة خصائص الامتصاص والتألق

تمت محاكاة هذا المجس الفلوري للحمض النووي بشكل فعال [ 6 ] باستخدام نظرية الكثافة الوظيفية المعتمدة على الزمن ، مقترنةً بنسخة IEF من نموذج الوسط المتصل المستقطب . وقد فسّرت هذه المحاكاة الكمومية سلوك الامتصاص والفلورة الناتج عن ارتباط الحمض النووي بالأخدود الصغير وتداخله في جيب الحمض النووي، وذلك من خلال تقليل المرونة الهيكلية والاستقطاب.

الخلايا الحية والسمية

يمكن استخدام صبغة DAPI لتلوين الخلايا المثبتة. عادةً ما يكون تركيز DAPI المطلوب لتلوين الخلايا الحية مرتفعًا جدًا، ونادرًا ما يُستخدم معها. [ 7 ] يُصنف DAPI على أنه غير سام في صحيفة بيانات سلامة المواد (MSDS) الخاصة به [ 8 ] ، وعلى الرغم من عدم ثبوت قدرته على إحداث طفرات في بكتيريا الإشريكية القولونية [ 9 ]، إلا أنه مُصنف كمادة مُطفرة معروفة في معلومات الشركة المصنعة. [ 2 ] ونظرًا لكونه مركبًا صغيرًا يرتبط بالحمض النووي، فمن المحتمل أن يكون له بعض التأثيرات المسرطنة ، لذا يجب توخي الحذر عند التعامل معه والتخلص منه.

البدائل

نوى الخلايا الظهارية (خلايا الكيراتين HaCaT) المصبوغة بـ DAPI.

تتشابه صبغات هوكست مع صبغة DAPI من حيث أنها أيضًا صبغات فلورية زرقاء للحمض النووي متوافقة مع تطبيقات الخلايا الحية والثابتة، بالإضافة إلى كونها مرئية باستخدام نفس إعدادات مرشح المعدات المستخدمة مع صبغة DAPI.

مراجع

  1. 1 2 كابوسينسكي، ج. (سبتمبر 1995). "DAPI: مسبار فلوري خاص بالحمض النووي". Biotech. Histochem . 70 (5): 220–233 . doi : 10.3109/10520299509108199 . PMID 8580206 . 
  2. 1 2 Invitrogen، صبغة DAPI للأحماض النووية. مؤرشفة بتاريخ 2009-03-06 في Wayback Machine . تم الوصول إليها بتاريخ 2009-12-08.
  3. ^ سكوت براهل، دابي . تم الوصول إليه في 2009-12-08.
  4. ↑ كابوسينسكي، ج. (2017). "تفاعلات الأحماض النووية مع الأصباغ الفلورية: الخصائص الطيفية للمركبات المكثفة" . مجلة علم الأنسجة والكيمياء الخلوية . 38 (9): 1323-1329 . doi : 10.1177/38.9.1696951 . PMID 1696951 . 
  5. ↑ راسل، دبليو سي؛ نيومان، كارول؛ ويليامسون، دي إتش (1975). "تقنية كيميائية خلوية بسيطة لإظهار الحمض النووي في الخلايا المصابة بالميكوبلازما والفيروسات". نيتشر . 253 ( 5491): 461-462 . Bibcode : 1975Natur.253..461R . doi : 10.1038/253461a0 . PMID 46112. S2CID 25224870 .  
  6. ↑ بيانكاردي، أليساندرو؛ بيفر، تاريتا؛ سيكو، فرناندو؛ مينوتشي، بينيديتا (2013). "دراسة الخصائص الضوئية الفيزيائية لـ DAPI المرتبط والمتداخل في الأخدود الصغير باستخدام أدوات ميكانيكا الكم والتحليل الطيفي". فيزياء كيميائية ، 15 (13): 4596-4603 . Bibcode : 2013PCCP...15.4596B . doi : 10.1039/C3CP44058C . PMID : 23423468 . 
  7. ↑ زينك د، سادوني ن، ستيلزر إي (2003). "تصوير الكروماتين والكروموسومات في الخلايا الحية. عادةً ما يُستخدم تلوين هوكست للخلايا الحية. يُعطي DAPI إشارة أعلى في الخلايا المثبتة مقارنةً بتلوين هوكست، ولكن يُستخدم تلوين هوكست في الخلايا الحية". طرق . 29 (1): 42-50 . doi : 10.1016/S1046-2023(02)00289-X . PMID 12543070 . 
  8. ↑ صحيفة بيانات سلامة المواد DAPI . kpl.com
  9. ↑ أوتا تي، توكيشيتا إس، ياماغاتا إتش (2001). "يعزز بروميد الإيثيديوم وصبغة SYBR Green I السمية الجينية للأشعة فوق البنفسجية والمطفرات الكيميائية في بكتيريا الإشريكية القولونية ". Mutat. Res . 492 ( 1-2 ): 91-97 . Bibcode : 2001MRGTE.492...91O . doi : 10.1016/S1383-5718(01)00155-3 . PMID 11377248 . 

انظر أيضاً