Кіріспе
Биохимияда қолданылатын органикалық бояу Акридин апельсині - жасушалық циклды анықтау үшін пайдалы катиондық қасиеттері бар нуклеин қышқылының селективті флуоресцентті бояуы ретінде қызмет ететін органикалық қосылыс. Акридин апельсині жасушаларға өткізгіш, бұл бояудың ДНК-мен интеркалация немесе РНК арқылы электростатикалық тартымдылық арқылы өзара әрекеттесуіне мүмкіндік береді. ДНҚ-ға байланған кезде акридин апельсин флуоресцеин деп аталатын органикалық қосылысқа өте ұқсас. Акридин апельсин және флуоресцеин 502 nm және 525 nm (жасыл) ең жоғары қозуға ие. Акридин апельсин РНҚ-мен байланысқанда флуоресцентті бояу 525 нм-ден (жасыл) 460 нм-ге (көк) дейін ең жоғары қоздыру ауысуын бастан кешіреді. Ең жоғары қозудың ауысуы сонымен қатар 650 нм (қызыл) ең жоғары сәуле шығаруды тудырады. Акридин апельсині төмен рН ортаға төтеп бере алады, бұл флуоресцентті бояудың лизосомалар мен фаголизосомалар сияқты қышқыл органелдерге енуіне мүмкіндік береді, олар қышқыл гидролизі үшін немесе апоптоздық жасушалардың фагоцитозының өнімдерін өндіру үшін қажетті мембранаға байланған органелдер болып табылады. Акридин апельсині эпифлюоресценттік микроскопияда және ағын цитометрияда қолданылады. Қышқыл органеллдердің жасушалық мембраналарына ену қабілеті және акридин апельсинының катиондық қасиеттері бояудың әртүрлі жасуша түрлерін (мысалы, бактериялық жасушалар мен ақ қан жасушаларын) ажыратуға мүмкіндік береді. Максималды қозу мен эмиссия толқын ұзындығының ауысуы жасушалардың боялатын толқын ұзындығын болжауға негіз болады.
Acridine orange is an organic compound that serves as a nucleic acid selective fluorescent dye with cationic properties useful for cell cycle determination. Acridine orange is cell permeable, which allows the dye to interact with DNA by intercalation, or RNA via electrostatic attractions. When bound to DNA, acridine orange is very similar spectrally to an organic compound known as fluorescein. Acridine orange and fluorescein have a maximum excitation at 502nm and 525 nm (green). When acridine orange associates with RNA, the fluorescent dye experiences a maximum excitation shift from 525 nm (green) to 460 nm (blue). The shift in maximum excitation also produces a maximum emission of 650 nm (red). Acridine orange is able to withstand low pH environments, allowing the fluorescent dye to penetrate acidic organelles such as lysosomes and phagolysosomes that are membrane bound organelles essential for acid hydrolysis or for producing products of phagocytosis of apoptotic cells. Acridine orange is used in epifluorescence microscopy and flow cytometry. The ability to penetrate the cell membranes of acidic organelles and cationic properties of acridine orange allows the dye to differentiate between various types of cells (i. e., bacterial cells and white blood cells). The shift in maximum excitation and emission wavelengths provides a foundation to predict the wavelength at which the cells will stain.
Оптикалық қасиеттері
Қоршаған ортаның рН-і 3,5 болғанда акридин апельсин көк жарықпен (460 нм) қозғайды. Акридин апельсинді көк жарық қозғайтын кезде флуоресцентті бояу адам жасушаларын жасыл және прокариот жасушаларын апельсин түсті (600 нм) бояуға мүмкіндік береді, бұл флуоресцентті микроскоппен тез анықтауға мүмкіндік береді. Акридин апельсині әр түрлі бояулау қабілеті 1000 есе ұлғайтумен жұмыс істейтін Грам лақтырғыштарымен салыстырғанда 400 есе төмен ұлғайтумен үлгілердің маңдайшаларын тез сканерлеуді қамтамасыз етеді. Жасушалардың дифференциациясына қараңғы фон көмектеседі, бұл түсті организмдерді оңай анықтауға мүмкіндік береді. Қатаң контраст үлгідегі организмдердің санын есептеу механизмін қамтамасыз етеді. Акридин апельсин ДНК-ға байланғанда, бояғыш 502 нм-де ең жоғары қоздыруды көрсетеді, бұл 525 нм ең жоғары эмиссияны тудырады. РНК-ға байланған кезде акридин апельсинінің ең жоғары эмиссиялық мәні 650 нм және ең жоғары қоздыру мәні 460 нм. Акридин апельсині РНҚ-ға байланған кезде пайда болатын ең жоғары қозу және эмиссиялық мәндер электростатикалық өзара әрекеттесулер мен РНҚ мен ДНҚ-да бар акридин молекуласы мен нуклеин қышқылы негіздерінің жұптары арасындағы интеркалация нәтижесінде пайда болады.
Дайындық
Акридин бояғыштары 1,3 диаминобензолды сәйкес бензальдегидтермен конденсациялау арқылы дайындалады. Акридин апельсині диметиламинбензальдегид пен N,N диметил 1,3 диаминобензолдан алынады. Оны сондай-ақ 3,6 Акридидиаминнің Эшвейлер-Кларк реакциясы арқылы да дайындауға болады.
Тарих
Акридин апельсині органикалық молекуладан алынған. Оны алғаш Карл Грабе мен Генрих Каро 19 ғасырдың аяғында Германияда көмір қайнату арқылы оқшаулаған. Акридиннің дәріге төзімді бактерияларда және әр түрлі ортадағы бактерияларды оқшаулауда пайдалы антимикробтық факторлары бар. Акридин апельсині ХХ ғасырдың ортасында топырақтағы микробтық құрамын және су бактерияларының тікелей санын зерттеу үшін қолданылды. Сонымен қатар, акридин апельсинін тікелей есептеу әдісі (AODC) қоқыс тастау орындарында табылған бактерияларды санауда пайдалы болып шықты. Акридин апельсині қолданылған тікелей эпифлюоресценттік сүзгілеу әдісі (DEFT) - бұл тамақ пен судағы микробтық құралды зерттеу үшін белгілі әдіс. Акридин апельсині клиникалық қолдануда кеңінен қабылданады, негізінен қанда өсірілген бактерияларды анықтауға бағытталған. Акридин апельсинін бояуды оң қан дақылдарын анықтау үшін соқыр субкультуралармен салыстырған бұрынғы және қазіргі зерттеулер, акридин апельсинін бояудың ми ми миы сұйықтығында және басқа клиникалық және клиникалық емес материалдардағы микроорганизмдерді анықтау үшін Грам бояуынан гөрі сезімтал болып көрінетін қарапайым, арзан, жылдам бояу әдісі екенін көрсетті. және жеке жасушаларда ДНК мен РНК-ның жасушалық құрамы, немесе тұқымсыз сперматозоидтардағы ДНК зақымдануын анықтау. Acridine orange клиникалық және клиникалық емес материалдардан дайындалған сынамаларда микроорганизмдерді флуоресценттік микроскопиялық анықтау үшін ұсынылады. Акридинді апельсинге бояуды бактериялық жасушаларды апельсинге, ал тін компоненттерін сары немесе жасыл түске бояуға мүмкіндік беретін дифференциалдық бояуды алу үшін қышқыл pH-да жүргізу керек. Акридин апельсині сондай-ақ қышқыл вакуолаларды (лизосомалар, эндосомалар және аутофагосомалар), РНК және тірі жасушалардағы ДНК-ны бояу үшін қолданылады. Бұл әдіс лизосомалық вакуоляцияны, автофагияны және апоптозды зерттеудің арзан және оңай тәсілі болып табылады. Акридиннің сары-сары түстегі эмиссиясы қызылға, ал қызылға, қызылға, қызылға ауысады, өйткені тірі клетканың қышқыл вакуолында рН төмендейді. Атоникалық беріктік пен концентрацияның белгілі бір жағдайларында акридин қызыл флуоресценциясын РНК-мен ілеспе өзара әрекеттесу арқылы байлағанда және жасыл флуоресценциясын ДНК-мен интеркалация арқылы байлағанда шығарады. Акридиннің апельсин түсті концентрациясына байланысты ядролар өңделмеген жасушаларда сары жасыл флуоресценция және хлорохин сияқты қосылыстар РНК синтезін тежегенде жасыл флуоресценция шығарады. Акридин апельсинін этидий бромы немесе пропидий йодтымен бірге өміршең, апоптоздық және некроздық жасушаларды ажырату үшін қолдануға болады. Сонымен қатар, акридин апельсинін бактериялық ДНК-ның флуоресценциясын тудыратын қан үлгілерінде қолдануға болады, бұл менингит сияқты бактериялық инфекциялардың клиникалық диагнозына көмектеседі.