İçeriğe atla

Etidyum bromür

Etidyum bromür
Etidyum bromür

Etidyum bromür

Kimyasal Adı3,8-Diamino-5-etil-6-fenilfenantridinium bromür
Diğer adları 2,7-Diamino-10-etil-6-fenilfenantridinyum bromür,
2,7-Diamino-10-etil-9-fenilfenantridinyum bromür,
3,8-Diamino-1-etil-6-fenilfenantridinyum bromür,
5-Etil-6-fenil-fenantridin-3,8-diamin bromür,
Etidyum bromür, Homidyum bromür, EtBr
KEGGC11161
PubChem14710
EINECS 214-984-6
Kimyasal formülC21H20BrN3
Molekül ağırlığı 394.294 g/mol
CAS numarası 1239-45-8
Ergime noktası 260 - 262 °C
Çözünürlük~ 40 g/l
Görünüş mor-kırmızı katı
SMILES[Br-].CC[n+]3c4cc(N)ccc4c1ccc(N)cc1c3c2ccccc2
Etidyum bromürün absorpsiyon spektrumu

Etidyum bromür (bazen "EtBr" olarak kısaltılır) moleküler biyoloji laboratuvarlarında nükleik asitleri flüoresan işaretlemekte kullanılan bir enterkalasyon ajanıdır. Bu molekül morötesi ışığa maruz kalınca turuncu renkte ışınır, DNA'ya bağlı olması halinde ışığın seviyesi 20-kat daha fazla olur. Jel elektroforezi gibi laboratuvar tekniklerinde DNA görüntülenmesinde etidyum bromürün bu özelliğinden yararlanılır. Bu bileşik, Homidium adı altında, veterinerler tarafından 1950'lerden beri büyükbaş hayvanlarda tripanozomosis tedavisinde kullanılmıştır (tripazanomis tripanozomların neden olduğu bir hastalıktır). Etidyum bromürün kuvvetli bir mutajendir. Bundan dolayı kanserojen ve teratojen olduğu tahmin edilmektedir ama dikkatli bir şekilde test edilmemiştir.

Yapı, kimya ve flüoresans

Çoğu ışınır (flüoresan) bileşik gibi etidyum bromür de aromatiktir. Moleküler yapısının çekirdeğini oluşturan çok halkalı kısım, fenantridin olarak bilinir, bunun bir diğer türevi akridin adlı flüoresan boyadır.

Etidyum bromürün DNA'ya bağlandıktan sonraki yoğun ışınırlığının (flüoresansının) nedeni fenil grubunun sabitleşmesi değildir, çünkü fenil halkasının enterkale olunan bazların düzlemine neredeyse dik durumda olduğu gösterilmiştir. Asıl nedenin, EtBr'nin arasına sıkıştığı bazlar arasındaki hidrofobik ortam olduğuna inanılmaktadır. Bu hidrofobik ortam içine giren etidyum katyonu kendisine ilişik olan tüm su moleküllerinden sıyrılmak zorunda kalır. Su, etkili bir ışınırlık söndürücüsü (fluorescence quencher) olduğu için, su moleküllerin ayrışması etidyumun daha çok ışınmasına neden olur.

Uygulamalar

Agaroz jel içindeki DNA parçaları etidyum bromür ile boyandı. DNA ve etidyum bromür UV altında yerleştirildiğinde turuncu ışık yayarlar.

Etidyum bromür laboratuvarda çift iplikçikli nükleik asitleri tespit etmek için yaygın olarak kullanılır. Çoğu uygulamada (PCR ürünleri, restriksiyon enzim kesim ürünleri, vs.) görüntülenmesi amaçlanan DNA zaten çift iplikçiklidir. EtBr tek iplikçikli RNA'yı görüntülemek için de kullanılır, çünkü RNA kendi üzerine katlanarak baz çiftleri oluşturur, EtBr de bu baz çiftleri arasına enterkale olur. Nükleik asitler genelde bir agaroz jeli içinde elektroforezle ayrıştırılır, jel bir EtBr çözeltisi içinde bir süre bekletilince EtBr nükleik asitlerle kompleksleşir. Bunun ardından jel morötesi ışığa tutulur, fluoresan görüntü bir fotoğraf makinası ile kaydedilir. Morötesi ışık gözler ve deriye zararlı olduğu için jelin fotoğrafı özel bir kutu içinde çekilir, eğer doğrudan jele bakmak gerekiyorsa kişinin göz ve derisinin korunması gerekir.

Sitolojideki bir uygulamada ise, bir hücre kültürü mitoz durdurucu bir ajana mağruz bırakılınca meydana gelen kromozom yoğunlaşmasını azaltmak için EtBr kullanılır. Böylece elde edilen preparatta kromozom bantları daha yüksek bir çözünürlükle görülebilir, kromozomların yapısal bütünlüğü mikroskop altında daha güvenle belirlenebilir.

Alternatifler

Laboratuvarda etidyum bromür için farklı alternatifler vardır.[1] Örneğin, bazı araştırmacılar SYBR-temelli boyalar kullanırlar.[2] SYBR boyalarının EtBr'den daha az kanserojen olduğu, boyamanın daha duyarlı ve yüksek kontrastlı olduğu bulunmuştur. Ancak, bu boyaların DMSO içinde çözülmesi gerekir, bu çözücü ise kolaylıkla deriye nüfuz eder.[3] EtBr'nin dezavantajlarına rağmen çoğu araştırmacı daha ucuz olduğu için EtBr kullanmayı tercih eder.

Sağlık riskleri

Etidyum bromür bir mutajendir, kanserojen olduğu tahmin edilmektedir ve yüksek konsantrasyonda gözler, deri, mukus zarları ve üst solunum yolunu tahriş etmektedir. Etidyum bromürün sağlığa etkileri tamamen bilinmemektedir. Mutajenik olmasından dolayı kanserojen ve teratojen olması muhtemeldir ama bu yönde doğrudan bir kanıt yoktur. Muhtemel toksik etkilerini göstermesi için yutularak, solunarak veya deriden absorbe edilerek vücuda girmesi gerekir. Moleküler yapısının büyük ve hidrofobik olması nedeniyle deriden kolay geçemez.

ABD Millî Toksikoloji programının verilerine göre etidyum bromür (raporda homodium bromide olarak değinilmektedir) hayvanlarda antiparazitik ve antiprotozaoik etkiye sahiptir; ayrıca bir ilaç ve ilaç hammadesi olarak kullanılmıştır.[4][5]

Etidyum bromür bir mutajen olarak etki eder çünkü çift iplikli DNA'daki bazlar arasına girerek molekülün şeklini bozar, bu yüzden DNA ikileşmesi ve DNA tamirinin çalışmasını bozar.

Güvenli kullanım

Etidyum bromür boyalı bir agaroz jeli

Etidyum bromür DNA'ya enterkale olup morötesi ışığa tutuluca turuncu renkte ışınır. Etidyum bromür tozu veya aerosolları oluşturma olasılığı olan her türlü işlemin (etidyum bromür çözeltisi hazırlanması gibi), solunması için bir çekerocak altında yapılması gerekir. Kullanım sırasında nitril eldivenler giyilmelidir, lateks eldivenler yeterli koruma sağlamaz.[6][7] Yüksek konsantrasyonlu EtBr ile çalışırken veya uzun süreli çalışmada, çifte eldiven giymek maruziyet riskini azaltır.

Dökülmesi ve maruziyet hâlinde

Çoğu kimyasal maddeyle olduğu gibi, deri veya gözlerle temas hâlinde, 15 dakika suyla yıkanmalıdır. Teneffüs veya yutma halinde derhâl doktora gidilmelidir.

Dökülme hâlinde, emici bir bez kullanarak etidyum bromür çüzeltisi temizlenmelidir. Kuru EtBr'yi temizlerken tozunu teneffüs etmemeye dikkat edilmelidir. Sıkı kapatılabilir bir plastik torba veya kutuya koyup tıbbî atık kutusuna konmalıdır.

Artıkların atılması

Etidyum bromür tehlikeli bir atık madde olarak muamele görmeli ve atılmalıdır. EtBr bulaşmış eldivenler, pipet uçları, deney tüpleri, kâğıt havlular için de aynı şey söz konusudur. EtBr içeren çöpler yerel kural ve yönergelere uyumlu bir şekilde atılmalıdır.

Etidyum bromür kimyasal olarak yıkıma uğratılabilir veya yakılarak imha edilebilir. Belli bir seviyenin altında EtBr içeren çöpler normal şekilde atılır. Çamaşır suyu ile kimyasal yıkım kanserojen maddeler oluşturur. En güvenlikli ve etkili yıkım yöntemi Lunn Sansone yöntemidir.[8] EtBr, aktif kömür veya amberlit iyon tutucu reçineyle çözeltiden çıkartılabilir. Bunu sağlayan çeşitli ticari ürünler de mevcuttur.[9]

Kaynakça

  1. ^ "Safer stains for DNA". 23 Haziran 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Eylül 2009. 
  2. ^ Zipper H, Brunner H, Bernhagen J, Vitzthum F (2004). "Investigations on DNA intercalation and surface binding by SYBR Green I, its structure determination and methodological implications". Nucleic acids research. 32 (12). ss. e103. doi:10.1093/nar/gnh101. PMC 484200 $2. PMID 15249599. 
  3. ^ Huang Q, Fu WL (2005). "Comparative analysis of the DNA staining efficiencies of different fluorescent dyes in preparative agarose gel electrophoresis". Clin. Chem. Lab. Med. 43 (8). ss. 841-2. doi:10.1515/CCLM.2005.141. PMID 16201894. 
  4. ^ "Testing Status: Ethidium bromide M940107 - National Toxicology Program". 24 Aralık 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Eylül 2009. 
  5. ^ "Executive Summary Ethidium Bromide: Table of Contents - National Toxicology Program". 17 Ekim 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Eylül 2009. 
  6. ^ "University of Edinburgh Health & Safety Department - Ethidium Bromide Hand Protection". 25 Eylül 2009 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Eylül 2009. 
  7. ^ "Ethidium Bromide". 2 Ekim 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Eylül 2009. 
  8. ^ Lunn G, Sansone EB (Mayıs 1987). "Ethidium bromide: destruction and decontamination of solutions". Anal. Biochem. 162 (2). ss. 453-8. PMID 3605608. 
  9. ^ "Ethidium Bromide Disposal". 15 Nisan 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Eylül 2009. 

Diğer kaynaklar

  • Borst P (Kasım 2005). "Ethidium DNA agarose gel electrophoresis: how it started". IUBMB Life. 57 (11). ss. 745-7. PMID 16511967. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Protein</span> polipeptitlerin işlevsellik kazanması sonucu oluşan canlıların temel yapı birimi

Proteinler, bir veya daha fazla uzun amino asit artık zincirini içeren büyük biyomoleküller ve makromolekül'lerdir. Proteinler organizmalar içinde, hücrelere yapı ve organizmalar sağlayarak ve molekülleri bir konumdan diğerine taşıyarak metabolik reaksiyonları katalizleme, DNA kopyalama, uyaranlara yanıt verme dahil olmak üzere çok çeşitli işlevler gerçekleştirir. Proteinler, genlerinin nükleotit dizisi tarafından dikte edilen ve genellikle faaliyetini belirleyen özel 3D yapıya protein katlanmasıyla sonuçlanan amino asit dizilimlerinde birbirlerinden farklıdır.

<span class="mw-page-title-main">DNA</span> Canlıların genetik bilgilerini barındıran molekül

Deoksiriboz nükleik asit veya kısaca DNA, tüm organizmaların ve bazı virüslerin canlılık işlevleri ve biyolojik gelişmeleri için gerekli olan genetik talimatları taşıyan bir nükleik asittir. DNA'nın başlıca rolü bilgiyi uzun süre saklamasıdır. Protein ve RNA gibi hücrenin diğer bileşenlerinin inşası için gerekli olan bilgileri içermesinden dolayı DNA; bir kalıp, şablon veya reçeteye benzetilir. Bu genetik bilgileri içeren DNA parçaları gen olarak adlandırılır. Bazı DNA dizilerinin yapısal işlevleri vardır, diğerleri ise bu genetik bilginin ne şekilde kullanılacağının düzenlenmesine yararlar.

<span class="mw-page-title-main">Guanin</span>

Guanin (IUPAC ID: 2-amino-1H-purin-6(9H)-one) DNA ve RNA nükleik asitlerinde bulunan molekül. Diğerleri sitozin, timin, adenin ve urasil olmak üzere beş asıl azotlu bazdan biridir. C5H5N5O formullü bir pürin türevi olan guanin, Watson-Crick baz eşleşmesinde sitozin ile 3'lü hidrojen bağı kurar. Çift bağlarla eşlenmiş bir pirimidin-imidiazol çember sistemi içerir ve doymamış bi-siklik hali düzlemseldir. Guanin nükleotitine guanozin denir.

<span class="mw-page-title-main">Kromozom</span> Dnaların kendini protein kılıfla kaplamasından sonra oluşan Dna sarmalı topluluğu

Kromozom, ; DNA'nın "histon" proteinleri etrafına sarılmasıyla, yoğunlaşarak oluşturduğu, canlılarda kalıtımı sağlayan genetik birimlerdir. Kromozomlar mikrometre boyutunda olup hücre bölünmesinin metafaz aşamasında ışık mikroskobu ile görüntülenebilmektedirler.

Mutasyon ya da değişinim, bir canlının genomu içindeki DNA ya da RNA diziliminde meydana gelen kalıcı değişmelerdir. Mutasyona sahip bir organizma ise mutant olarak adlandırılır.

Deoksiriboz veya bilinen adlarıyla D-Deoksiriboz ve 2-deoksiriboz, beş karbon atomu içeren ve aldehit grubu barındıran aldopentozların bir üyesidir. Deoksiriboz, penton riboz şekerinin 2 pozisyonundaki hidroksil grubunun hidrojen ile yer değiştirmesiyle oluşur, yani bu bir oksijen atomunun kaybı ile sonuçlanır. Hidroksil grubunun değişmesi aynı zamanda, halka yapısını C3'-endo pozisyonundan C2'-endo olacak şekilde değiştirir. Bu molekül, 1929 yılında Phoebus Levene tarafından keşfedilmiştir ve DNA nükleik asidinin önemli bir yapıtaşıdır.

<span class="mw-page-title-main">Elektroforez</span>

Elektroforez, bir elektrik alanın etkisi altında yüklü parçacıkların (iyonların) göçünü ve ayrılmasını tanımlayan genel bir terimdir. Bu teknoloji, nükleik asitlerin ayrıştırılması ve analizi için önem taşımaktadır. Nükleik asitlerin elektroforezi, klonlanmış DNA fragmanlarının izolasyonu ve manipülasyonu için laboratuvar tezgahında rutin olarak kullanılmaktadır. Ek olarak, nükleik asitlerin hücrelerdeki ve dokulardaki rolünü ve etkileşimini değerlendiren birçok moleküler biyoloji protokolünün kritik bir bileşenidir. Nükleik asit elektroforezi, mevcut genom dizileme çağında özel bir önem kazanmıştır. Bu uygulama, nükleik asit analizinin hızı ve doğruluğunu yansıtacak şekilde gelişmiştir.

Moleküler biyolojideki ilk gelişmeler, hızlı çoğalan ve kullanışlı bakteri ve virüslerin incelenmeleriyle elde edilmiştir. İlerideki birçok çalışma, öncelikle prokaryotlarda, sonrasında ökaryotlara uyarlanarak sağlanmıştır.

<span class="mw-page-title-main">DNA ligaz</span> DNA Replikasyonu Sırasında İki DNA Sarmalını Birleştiren Ligaz Tipi

Moleküler biyolojide DNA ligaz iki DNA molekülünü uç uca birleştiren özel bir ligaz tipidir. DNA ligaz DNA tamiri, DNA ikileşmesinde rol oynar. Ayrıca, ökaryotlarda mayoz bölünmedeki krosoverde ve memelilerde, bağışıklık sisteminin çeşitliliğini sağlayan rekombinasyon süreçlerinde rol oynarlar. DNA ligaz enzimi moleküler biyoloji laboratuvarlarında rekombinant DNA uygulamalarında kullanılır.

Moleküler biyolojide bir baz çifti, birbirine ters doğrultuda iki DNA veya RNA zinciri üzerinde bulunan, biribirine hidrojen bağları ile bağlanmış iki nükleobazdır. Standart Watson-Crick baz eşleşmesinde, adenin (A), timin (T) ile, guanin de sitozin ile bir baz çifti oluşturur. RNA içinde olan baz çiftlerinde timin'in yerini urasil (U) alır. Watson-Crick tipi olmayan ve alternatif hidrojen bağlarıyla meydana gelmiş baz çiftleri de oluşabilir, özellikle RNA'da; bunlara Hoogsteen baz çiftlerinde de rastlanır.

<span class="mw-page-title-main">Tamamlayıcılık (moleküler biyoloji)</span>

Moleküler biyoloji ve biyokimyada tamamlayıcılık veya komplementerlik, iki molekülün birbiriyle temas ettikleri yüzeylerindeki şekillerin uyumu sayesinde birbirlerine sıkı bir şekilde bağlanarak bir bütün oluşturma özellikleridir. Tamamlayıcılık, nükleik asitler ve birbirine bağlanan protein-ligand ikilileri için kullanılır. Tamamlayıcılık ayrıca, birbirini tamamlayan nükleik asitlerin dizileri için de kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Denatürasyon</span>

Denatürasyon, protein veya nükleik asitlerin doğal yapısında mevcut olan sekonder, tersiyer ve kuaterner yapılarının bazı fiziksel ve kimyasal dış etkilerle bozularak primer yapılarına dönüşmeleri sürecidir. Canlı bir hücredeki proteinlerin denatüre olması, hücresel aktivitelerde bozulma ve belki de hücrenin ölümüyle sonuçlanır.

Moleküler biyolojide anlam, DNA ve RNA gibi nükleik asit moleküllerinde bulunan bilginin yönünün (polaritesinin) başka nükleik asitlerle karşılaştırılmasında kullanılan bir kavramdır. Hangi bağlamda kullanıldığına bağlı olarak "anlam" terimi farklı manalara gelebilir. Bir manasıyla "anlam", bir nükleik asidin protein kodlama özelliğidir. Bir diğer manasıyla "anlam", tek iplikli RNA virüslerinde, viriondan çıkan genomik RNA'nın doğrudan protein kodlayabilme özelliğidir. "Antianlamlı" nükleik asitlerden söz edilince, anlamlı bir mRNA'nın ifadesini engelleyen, komplemanter dizili bir nükleik asit kastedilir.

<span class="mw-page-title-main">G-dörtlüsü</span>

G-dörtlüsü. Nükleik asit dizilileri guanin bakımından zengindir ve dört bazlı birimlerden meydana gelmiş istiflenme kümeleri ile kromozom uçlarını stabilize ederek, dört guanin baz yassı bir tabaka oluşutururlar. Bunlar birbirleri üzerine yığılarak karalı bir G-dörtlüsü (G-quadruplex) yapısı oluştururlar. Bu yapıların stabilizasyonu için her dört bazlı birimlerin ortasında bulunan bir metal iyon ve bazların kenarları arasındaki hidrojen bağların kelasyonu ile gerçekleşir. Aynı zaman da G-dörtlüsü, tek bir iplikçiğin birkaç kere katlanması ile de oluşabilir.

DNA denatürasyonu, iki iplikçikli DNA'nın bazları arasındaki hidrojen bağlarının kırılması sonucu, çözülüp, iplikçiklerinin birbirinden ayrılması sürecidir. Her iki terim de, çözeltideki DNA'nın ısıtılması sonucu iplikçiklerin ayrılması için kullanılır ancak denatürsayon, üre gibi kimyasallar tarafından da meydana gelebilir. Çok sayıda DNA molekülünden söz edilirken, ergime sıcaklığı (Tm), DNA iplikçiklerinin yarısının ikili sarmal, yarısının ise rastgele sarım hâlinde olduğu sıcaklıktır. Ergime sıcaklığı, molekülün uzunluğuna ve onun nükleotit bileşimine bağlıdır.

<span class="mw-page-title-main">Enterkalasyon (kimya)</span>

Kimyada enterkalasyon bir molekül iki molekül arasına tersinir şekilde girmesidir. DNA enterkalasyonu ve grafit enterkalasyonu bunun örneklerindendir.

<span class="mw-page-title-main">Eksonükleaz</span>

Eksonükleaz bir nükleik asit zincirinin ucundan nükleotitleri teker teker kesen enzimdir. Bu zincirlerin 3' veya 5' uçlarındaki fosfodiester bağlarını kıran bir hidroliz tepkimesi olur, bu yüzden bu enzimler fosfoesteraz olarak tanımlanabilirler. Buna karşın, bir diğer fosfoesteraz tipi olan endonükleazlar bir polinükleotit zincirlerinin ortasındaki fosfodiester bağlarını keser.

Deaminasyon bir molekülden bir amino grubunun çıkarılması. Bu reaksiyonu katalizleyen enzimler deaminaz olarak adlandırılır.

<span class="mw-page-title-main">Jel elektroforezi</span>

Jel elektroforezi, saflaştırılmış nükleik asit ve proteinlerin molekül ağırlığı, miktarı ve alt tiplerinin saptanmasında yaygın olarak kullanılan moleküler bir inceleme yöntemidir.

Bromoetan olarak da bilinen etil bromür, haloalkanlar grubuna ait bir kimyasal bileşiktir. Kimyacılar tarafından EtBr olarak kısaltılır. Bu uçucu bileşik, eter benzeri bir kokuya sahiptir.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.