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DAPI

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DAPI
Darstellung der chemischen Struktur
DAPI Space Fill.png
Allgemein
Systematischer
Name		 2-​​(4-​Amidinophenyl)​-​1"H"-​Indol-​6-​Carboxamidin
Chem. Formel C 16 H 15 N 5
Einstufung
Reg.-Nr. CAS-Nummer 47165-04-8
PubChem 2954
LÄCHELN
InChI
CHEBI 51231
ChemSpider 2848
Daten basieren auf Standardbedingungen (25 °C, 100 kPa), sofern nicht anders angegeben.
 Mediendateien bei Wikimedia Commons

DAPI (ausgesprochen "DAPPY", /ˈdæpiː/) oder 4',6-Diamidino-2-phenylindol , ist ein fluoreszierender Farbstoff , der stark an Adenin- und Thymin -reiche Regionen der DNA bindet . Es ist in der Fluoreszenzmikroskopie weit verbreitet . Da DAPI eine intakte Zellmembran passieren kann , kann es verwendet werden, um sowohl lebende als auch fixierte Zellen zu färben, obwohl es die Membran in lebenden Zellen weniger effizient passiert und daher als Marker für die Membranlebensfähigkeit dient.

Geschichte

DAPI wurde erstmals 1971 im Labor von Otto Dunn als Teil der Suche nach Medikamenten zur Behandlung von Trypanosomiasis synthetisiert . Obwohl es als Medikament nicht erfolgreich ist, haben weitere Studien gezeigt, dass es stark an DNA bindet und bei Bindung stärker fluoresziert. Dies führte 1975 zu seiner Verwendung zur Identifizierung von mitochondrialer DNA durch Ultrazentrifugation , der ersten berichteten Verwendung von DAPI als fluoreszierendem DNA-Färbemittel [1] .

Die starke Fluoreszenz bei Bindung an DNA führte zur raschen Einführung von DAPI für die Fluoreszenzfärbung von DNA für die Fluoreszenzmikroskopie . Seine Verwendung für den DNA-Nachweis in Pflanzen- , Metazoen- und Bakterienzellen und Viruspartikeln wurde Ende der 1970er Jahre demonstriert, und die quantitative Färbung von DNA in Zellen wurde 1977 demonstriert. Ungefähr zu dieser Zeit wurde die Verwendung von DAPI als DNA-Färbemittel für die Durchflusszytometrie demonstriert [1] .

Fluoreszierende Eigenschaften

Image
DAPI (magenta) ist mit der kleinen DNA-Furche (grün und blau) assoziiert. Ab PDB 1D30

Wenn es an doppelsträngige DNA gebunden ist, hat DAPI ein Absorptionsmaximum bei 358 nm ( Ultraviolett ) und sein Emissionsmaximum liegt bei 461 nm (Blau). Daher wird DAPI für die Fluoreszenzmikroskopie mit ultraviolettem Licht angeregt und durch einen Blau-Blau-Filter detektiert. Der Emissionspeak ist ziemlich breit [2] . DAPI bindet auch an RNA , obwohl es nicht so stark fluoresziert. Seine Emission nähert sich 500 nm, wenn es an RNA gebunden ist [3] [4] .

DAPI-Blaulicht ist praktisch für Mikroskopiker, die mehrere fluoreszierende Farbstoffe in einer einzigen Probe verwenden möchten. Es gibt eine gewisse Fluoreszenzüberlappung zwischen DAPI und grün fluoreszierenden Molekülen wie Fluorescein und grün fluoreszierendem Protein (GFP), aber die Auswirkung davon ist gering. Die Verwendung einer spektralen Trennung kann diesen Effekt erklären, wenn eine äußerst genaue Bildanalyse erforderlich ist.

Neben der analytischen Fluoreszenzlichtmikroskopie ist DAPI auch beliebt für die Markierung von Zellkulturen , um DNA-kontaminierende Mykoplasmen oder Viren nachzuweisen . Markierte Mykoplasmen oder Viruspartikel in Wachstumsmedien fluoreszieren nach der Färbung mit DAPI, wodurch sie leichter zu erkennen sind [5] .

Simulation von Absorptions- und Fluoreszenzeigenschaften

Diese fluoreszierende DNA-Sonde wurde effizient modelliert [6] unter Verwendung der zeitabhängigen Dichtefunktionaltheorie, gekoppelt mit der IEF-Version des polarisierbaren Kontinuumsmodells. Diese quantenmechanische Modellierung rationalisierte das Absorptions- und Fluoreszenzverhalten aufgrund der Bindung in der kleinen Furche und der DNA-Taschen-Interkalation in Bezug auf reduzierte strukturelle Flexibilität und Polarisation.

Lebende Zellen und Toxizität

Image
Endothelzellen gefärbt mit DAPI (blau), Phalloidin (rot) und Immunfluoreszenz unter Verwendung von Antikörpern , die an Fluoresceinisothiocyanat (FITC) (grün) gekoppelt sind .

DAPI kann verwendet werden, um fixierte Zellen zu färben. Die zum Anfärben lebender Zellen erforderliche DAPI-Konzentration ist normalerweise sehr hoch; es wird selten für lebende Zellen verwendet [7] . Es ist auf seinem Sicherheitsdatenblatt als nicht toxisch gekennzeichnet [8] und obwohl es nicht nachgewiesen wurde, dass es mutagen gegenüber E. coli ist [9] , wird es in den Herstellerinformationen als bekanntes Mutagen gekennzeichnet [10] . Da es sich um eine kleine DNA-bindende Verbindung handelt, kann es einige krebserzeugende Wirkungen haben, und es sollte bei der Handhabung und Entsorgung darauf geachtet werden.

Alternativen

Hoechst-Färbungen ähneln DAPI insofern, als sie auch blau fluoreszierende DNA-Färbungen sind, die sowohl mit lebenden als auch mit fixierten Zellen kompatibel sind und auch mit den gleichen Gerätefiltereinstellungen wie für DAPI sichtbar sind.

Siehe auch

  • DNA-bindender Ligand [de]
  • Hoechst Lack [de]
  • Lexitropsin [de]
  • Netropsin [de]
  • Pentamidin [de]

Notizen

  1. ↑ 12 Jan Kapuscinski . DAPI: a DNA-Specific Fluorescent Probe (Englisch)  // Biotechnic & Histochemistry. — 1995-01. — Bd. 70 , Ausg. 5 . — S. 220–233 . — ISSN 1473-7760 1052-0295, 1473-7760 . -doi : 10.3109/ 10520299509108199 .  
  2. ↑ Invitrogen, DAPI-Nukleinsäurefärbung , archiviert am 8. Dezember 2009.
  3. ↑ Scott Prahl, DAPI . 2009-12-08.
  4. ↑ J. Kapuscinski. Wechselwirkungen von Nukleinsäuren mit Fluoreszenzfarbstoffen: spektrale Eigenschaften kondensierter Komplexe.  (Englisch)  // Journal of Histochemistry & Cytochemistry. — 1990-09. — Bd. 38 , Ausg. 9 . — S. 1323–1329 . - ISSN 1551-5044 0022-1554, 1551-5044 . -doi : 10.1177/ 38.9.1696951 .
  5. ↑ W. C. Russell, Carol Newman, D. H. Williamson. Eine einfache zytochemische Technik zum Nachweis von DNA in mit Mykoplasmen und Viren infizierten Zellen  (Englisch)  // Nature. - 1975-02-06. — Bd. 253 , Ausg. 5491 . — S. 461–462 . — ISSN 1476-4687 0028-0836, 1476-4687 . -doi : 10.1038/ 253461a0 .
  6. ↑ Alessandro Biancardi, Tarita Biver, Fernando Secco, Benedetta Mennucci. Eine Untersuchung der photophysikalischen Eigenschaften von in der kleinen Furche gebundenem und interkaliertem DAPI durch quantenmechanische und spektroskopische Werkzeuge  //  Physikalische Chemie Chemische Physik. - 2013. - Band. 15 , Ausg. 13 . — S. 4596 . - ISSN 1463-9084 1463-9076, 1463-9084 . doi : 10.1039 / c3cp44058c .
  7. ↑ Daniele Zink, Nicolas Sadoni, Ernst Stelzer. Visualisierung von Chromatin und Chromosomen in lebenden Zellen  (Englisch)  // Methoden. - 2003-01. — Bd. 29 , Ausg. 1 . — S. 42–50 . -doi : 10.1016/ S1046-2023 (02)00289-X .
  8. ↑ DAPI SICHERHEITSDATENBLATT . kpl.com
  9. ↑ Toshihiro Ohta, Shin-ichi Tokishita, Hideo Yamagata. Ethidiumbromid und SYBR Green I verstärken die Genotoxizität von UV-Strahlung und chemischen Mutagenen in E. coli  //  Mutationsforschung/Gentoxikologie und Umweltmutagenese. — 2001-05. — Bd. 492 , Ausg. 1-2 . — S. 91–97 . -doi : 10.1016/ S1383-5718 (01)00155-3 .
  10. ↑ Invitrogen, DAPI-Nukleinsäurefärbung , archiviert am 8. Dezember 2009.
Quelle - https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=DAPI&oldid=125886561