DAPI – ДНҚ-ға байланысатын флуоресцентті бояушы. Тірі және бекітілген жасушаларды микроскопияда зерттеуге, жасуша мембранасының күйін бағауға қолданылады.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Флуоресценттік бояу
Fluorescent stain
DAPI (айтылуы: 'DAPPY', /ˈdæpiː/), немесе 4′,6 диамидино 2 фенилиндол – ДНК-ның аденин-тиминге бай аймақтарымен күшті байланысатын флуоресценттік бояу. Ол флуоресценттік микроскопияда кеңінен қолданылады. DAPI жасуша мембранасы арқылы өте алатындықтан, оны тірі де, бекітілген жасушаларды бояу үшін пайдалануға болады, бірақ тірі жасушаларда мембранадан өту тиімділігі төмендеу, сондықтан ол мембрананың тірі қалу белгісін көрсетеді.
DAPI (pronounced 'DAPPY', /ˈdæpiː/), or 4′,6 diamidino 2 phenylindole, is a fluorescent stain that binds strongly to adenine–thymine rich regions in DNA. It is used extensively in fluorescence microscopy. As DAPI can pass through an intact cell membrane, it can be used to stain both live and fixed cells, though it passes through the membrane less efficiently in live cells and therefore provides a marker for membrane viability.
Тарих
DAPI алғаш рет 1971 жылы Отто Даннның зертханасында трипаносомозды емдеуге арналған препараттарды іздеу барысында синтезделген. Дәрі ретінде нәтиже бермесе де, кейінгі зерттеулер оның ДНК-ға мықты байланысатынын және байланысқанда жарықтандыратынын көрсетті. Бұл 1975 жылы ультрацентрифугацияда митохондриялық ДНК-ны анықтау үшін қолданылуына әкелді, бұл DAPI-дің флуоресцентті ДНК бояуы ретінде алғашқы пайдалануы болды. ДНК-ға байланысқандағы күшті жарықтандыру флуоресценттік микроскопияда ДНК-ны флуоресценттік бояу үшін DAPI-дің жылдам қабылдануына себеп болды. Оның өсімдіктер, метазоалар және бактериялар жасушаларындағы, сондай-ақ вирус бөлшектеріндегі ДНК-ны анықтау мүмкіндігі 1970-ші жылдардың соңында көрсетілді, ал жасуша ішіндегі ДНК-ны сандық бояу 1977 жылы дәлелденді. DAPI-дің ағын цитометриясы үшін ДНК бояуы ретінде қолданылуы да сол кезде көрсетілді. DAPI сонымен қатар РНҚ-ға да байланысады, бірақ ол бұрынғыдай күшті жарықтандырмайды. РНҚ-ға байланысқанда оның шығарылуы шамамен 500 нм-ге қарай ығысады. DAPI-дің көк түсті шығаруы бір үлгіде бірнеше флуоресцентті бояуларды пайдалануды қалайтын микроскопистер үшін ыңғайлы. DAPI және флуоресцеин сияқты жасыл флуоресцентті молекулалар арасында жарықтандырудың сәйкес келмейтін жерлері бар, бірақ оның әсері шағын. Егер өте нақты суретті талдау қажет болса, спектрлік араласуды жою осы әсерді ескере алады. Аналитикалық флуоресценттік жарық микроскопиясынан басқа, DAPI микоплазма немесе вируспен ластанған ДНК-ны анықтау үшін жасуша мәдениетін белгілеу үшін де танымал. Өсу ортасындағы белгіленген микоплазма немесе вирус бөлшектері DAPI-мен боялғаннан кейін жарықтандырылады, осылайша оларды анықтау оңай болады.
DAPI was first synthesised in 1971 in the laboratory of Otto Dann as part of a search for drugs to treat trypanosomiasis. Although it was unsuccessful as a drug, further investigation indicated it bound strongly to DNA and became more fluorescent when bound. This led to its use in identifying mitochondrial DNA in ultracentrifugation in 1975, the first recorded use of DAPI as a fluorescent DNA stain. Strong fluorescence when bound to DNA led to the rapid adoption of DAPI for fluorescent staining of DNA for fluorescence microscopy. Its use for detecting DNA in plant, metazoa and bacteria cells and virus particles was demonstrated in the late 1970s, and quantitative staining of DNA inside cells was demonstrated in 1977. Use of DAPI as a DNA stain for flow cytometry was also demonstrated around this time. DAPI will also bind to RNA, though it is not as strongly fluorescent. Its emission shifts to around 500 nm when bound to RNA. DAPI's blue emission is convenient for microscopists who wish to use multiple fluorescent stains in a single sample. There is some fluorescence overlap between DAPI and green fluorescent molecules like fluorescein and green fluorescent protein (GFP) but the effect of this is small. Use of spectral unmixing can account for this effect if extremely precise image analysis is required. Outside of analytical fluorescence light microscopy DAPI is also popular for labeling of cell cultures to detect the DNA of contaminating Mycoplasma or virus. The labelled Mycoplasma or virus particles in the growth medium fluoresce once stained by DAPI making them easy to detect.
Абсорбция мен флуоресценция қасиеттерін модельдеу
Бұл ДНК флуоресценттік зонды уақытқа тәуелді тығыздық функционалдық теориясы арқылы тиімді модельдендірілді, бұл модель поляризацияланатын континуум моделінің IEF нұсқасымен үйлесімді. Бұл кванттық механикалық модельдеу ДНК қалтасындағы кіші жолақшаға байланысу және интеркалация арқылы туындаған сіңіру және флуоресценция қасиеттерін, құрылымдық икемділіктің төмендеуі және поляризацияның өзгеруі тұрғысынан түсіндіреді.
This DNA fluorescent probe has been effectively modeled using the time dependent density functional theory, coupled with the IEF version of the polarizable continuum model. This quantum mechanical modeling has rationalized the absorption and fluorescence behavior given by minor groove binding and intercalation in the DNA pocket, in term of a reduced structural flexibility and polarization.
Тірі жасушалар және улану
DAPI тұрақты жасушаларды бояуға қолданылуы мүмкін. Тірі жасушаларды бояу үшін қажетті DAPI концентрациясы көбінесе өте жоғары болады; сондықтан ол тірі жасушалар үшін сирек пайдаланылады. Оның қауіпсіздік деректер кестесінде (MSDS) улы емес деп көрсетілген, және E. coli бактериясына мутагендік әсері анықталмағанмен, өндіруші ақпаратында белгілі мутаген ретінде таңбаланған. ДНК-мен байланысатын кішкентай қосылыс болғандықтан, оның канцерогендік әсерлері болуы мүмкін, сондықтан оны қолдану және жою кезінде сақтық таныту қажет.
DAPI can be used for fixed cell staining. The concentration of DAPI needed for live cell staining is generally very high; it is rarely used for live cells. It is labeled non toxic in its MSDS and though it was not shown to have mutagenicity to E. coli, it is labelled as a known mutagen in manufacturer information. As it is a small DNA binding compound, it is likely to have some carcinogenic effects and care should be taken in its handling and disposal.
Баламалар
Hoechst бояулары DAPI сияқты, көк түсті флуоресцентті ДНК бояулары болып табылады. Олар тірі де, бекітілген жасушаларда қолдануға жарамды және DAPI үшін қолданылатын жабдықтың сүзгі параметрлерімен көрінеді.
The Hoechst stains are similar to DAPI in that they are also blue fluorescent DNA stains which are compatible with both live and fixed cell applications, as well as visible using the same equipment filter settings as for DAPI.