Барвник Hoechst є частиною синіх флуоресцентних барвників, які використовуються для ДНК. Ці біс-бензиміди спочатку були розроблені компанією Hoechst AG , яка пронумерувала всі їхні сполуки так, що барвник Hoechst 33342 став 33342-ю сполукою, виробленою компанією. Існує три споріднені барвники Hoechst: Hoechst 33258, Hoechst 33342 і Hoechst 34580. Барвники Hoechst 33258 і Hoechst 33342 є найпоширенішими, і вони мають подібні спектри збудження та випромінювання.
Молекулярні характеристики
Обидва барвники (Hoechst 33258 і Hoechst 33342) збуджуються ультрафіолетовим світлом при 350 нм, і обидва випромінюють фіолетово-блакитне флуоресцентне світло навколо максимуму спектру випромінювання при 461 нм. Незв'язаний барвник має максимум флуоресценції в діапазоні 510—540 нм. Мічення Hoechst можна збуджувати за допомогою ксенонової або ртутної дугової лампи чи ультрафіолетового лазера. Існує значний стоксів зсув між спектрами збудження та випромінювання, що робить барвники Hoechst корисними в експериментах із використанням кількох . Інтенсивність флуоресценції барвників Hoechst також збільшується з рН розчинника.
Барвники Hoechst розчинні у воді та в органічних розчинниках, таких як диметилформамід або диметилсульфоксид. Можна використовувати концентрацію до 10 мг/мл. Водні розчини стабільні при 2–6 °C протягом щонайменше шести місяців у захищеному від світла місці. Для тривалого зберігання розчини заморожують при температурі -20 °C або нижче.
Барвники зв'язуються з малою борозенкою дволанцюгової ДНК, віддаючи перевагу послідовностям, багатим аденіном і тиміном. Хоча барвники можуть зв'язуватися з усіма нуклеїновими кислотами, дволанцюгові послідовності ДНК, багаті на аденін і тинін, значно посилюють флуоресценцію. Барвники Hoechst є проникними у клітини і можуть зв'язуватися з ДНК у живих або фіксованих клітинах. живих клітин відбувається так, що клітини виживають після обробки цими сполуками. Клітини, які експресують специфічні АТФ-зв'язувальні касетні транспортні білки, також можуть активно транспортувати ці мічення зі своєї цитоплазми.
Особливості барвника
Концентрація 0,1–12 мкг/мл зазвичай використовується для фарбування ДНК бактерій або еукаріотних клітин. Клітини фарбують протягом 1-30 хв при кімнатній температурі або 37 °C, а потім промивають для видалення надлишків барвника. Зелена флуоресценція незв'язаного барвника Hoechst може спостерігатися на зразках, які забарвлені занадто великою кількістю барвника або частково вимиті. Барвники Hoechst часто використовуються як замінники іншої фарби нуклеїнової кислоти під назвою DAPI.
Відмінності між барвниками Hoechst і DAPI наступні. Барвники Hoechst менш токсичні, ніж DAPI, що забезпечує більш високу життєздатність пофарбованих клітин. Додаткова етильна група в деяких барвниках Hoechst (Hoechst 33342) робить їх більш проникними для клітин. Hoechst 33342 і 33258 гасять бромдезоксиуридин (англ. BrdU), який зазвичай використовується для виявлення клітин, що діляться. Hoechst 33342 має в 10 разів більшу проникність для клітин, ніж Hoechst 33258. Клітини можуть інтегрувати BrdU у щойно синтезовану ДНК як замінник тимідину. Коли BrdU інтегрується в ДНК, передбачається, що бром деформує малу борозенку так, що барвники Hoechst не можуть досягти свого оптимального місця зв'язування. Зв'язування барвників Hoechst сильніше з BrdU-заміщеною ДНК, однак флуоресценції не виникає. Барвники Hoechst можна використовувати з BrdU для моніторингу прогресування клітинного циклу.
Барвники Hoechst зазвичай використовуються для фарбування геномної ДНК у таких випадках:
- флуоресцентна мікроскопія та імуногістохімія, часто з іншими флуорофорами;
- проточна цитометрія для підрахунку або сортування клітин (використання барвників Hoechst для аналізу кількости клітин популяції в якій фазі клітинного циклу);
- виявлення ДНК у присутності РНК в агарозних гелях;
- автоматизоване визначення ДНК;
- сортування хромосом.
Барвник також використовується для дослідження гемопоетичних і ембріональних стовбурових клітин. Оскільки ці клітини здатні ефективно виводити барвник, їх можна виявити за допомогою проточної цитометрії в так званій побічній популяції. Це робиться пропусканням флуоресценції, випромінюваної збудженим хохстом, через червоний і синій фільтри та нанесення червоного та синього флуоресценцій один на одного.
Токсичність і безпека
Оскільки фарби Hoechst зв'язуються з ДНК, вони перешкоджають реплікації ДНК під час поділу клітин. Отже, вони є потенційно мутагенними та канцерогенними, тому слід бути обережними при поводженні з ними та утилізації. Фарба Hoechst використовується для сортування сперми худоби та людей.
Примітки
- Latt, SA; Stetten, G; Juergens, LA; Willard, HF; Scher, CD (July 1975). Recent developments in the detection of deoxyribonucleic acid synthesis by 33258 Hoechst fluorescence. Journal of Histochemistry and Cytochemistry. 23 (7): 493—505. doi:10.1177/23.7.1095650. PMID 1095650.
- Latt, SA; Stetten, G (January 1976). Spectral studies on 33258 Hoechst and related bisbenzimidazole dyes useful for fluorescent detection of deoxyribonucleic acid synthesis. Journal of Histochemistry and Cytochemistry. 24 (1): 24—33. doi:10.1177/24.1.943439. PMID 943439.
- (PDF). Invitrogren (Molecular Probes). Архів оригіналу (PDF) за 19 квітня 2009.
- Portugal, J; Waring, MJ (28 лютого 1988). Assignment of DNA binding sites for 4′,6-diamidine-2-phenylindole and bisbenzimide (Hoechst 33258). A comparative footprinting study. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Gene Structure and Expression. 949 (2): 158—68. doi:10.1016/0167-4781(88)90079-6. PMID 2449244.
- Kubbies, M (1990). Flow cytometric recognition of clastogen induced chromatin damage in G0/G1 lymphocytes by non-stoichiometric Hoechst fluorochrome binding. Cytometry. 11 (3): 386—94. doi:10.1002/cyto.990110309. PMID 1692786.
- Mocharla, R; Mocharla, H; Hodes, ME (23 грудня 1987). A novel, sensitive fluorometric staining technique for the detection of DNA in RNA preparations. Nucleic Acids Research. 15 (24): 10589. doi:10.1093/nar/15.24.10589. PMC 339970. PMID 2447564.
- Sterzel, W; Bedford, P; Eisenbrand, G (June 1985). Automated determination of DNA using the fluorochrome Hoechst 33258. Analytical Biochemistry. 147 (2): 462—7. doi:10.1016/0003-2697(85)90299-4. PMID 2409841.
- Ashwood-Smith, M.J. (1994). Safety of human sperm selection by flow cytometry. . Oxford University Press. 9 (5): 757—759. doi:10.1093/oxfordjournals.humrep.a138589. PMID 7929716.
- Parrilla, I; Vázquez, J M; Cuello, C; Gil, MA; Roca, J; Di Berardino, D; Martínez, EA (2004). Hoechst 33342 stain and u.v. laser exposure do not induce genotoxic effects in flow-sorted boar spermatozoa. . 128 (5): 615—621. doi:10.1530/rep.1.00288. PMID 15509707.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Barvnik Hoechst ye chastinoyu sinih fluorescentnih barvnikiv yaki vikoristovuyutsya dlya DNK Ci bis benzimidi spochatku buli rozrobleni kompaniyeyu Hoechst AG yaka pronumeruvala vsi yihni spoluki tak sho barvnik Hoechst 33342 stav 33342 yu spolukoyu viroblenoyu kompaniyeyu Isnuye tri sporidneni barvniki Hoechst Hoechst 33258 Hoechst 33342 i Hoechst 34580 Barvniki Hoechst 33258 i Hoechst 33342 ye najposhirenishimi i voni mayut podibni spektri zbudzhennya ta viprominyuvannya Himichna struktura barvnikaMolekulyarni harakteristikiSpektri zbudzhennya viprominyuvannya barvnikiv Hoechst Obidva barvniki Hoechst 33258 i Hoechst 33342 zbudzhuyutsya ultrafioletovim svitlom pri 350 nm i obidva viprominyuyut fioletovo blakitne fluorescentne svitlo navkolo maksimumu spektru viprominyuvannya pri 461 nm Nezv yazanij barvnik maye maksimum fluorescenciyi v diapazoni 510 540 nm Michennya Hoechst mozhna zbudzhuvati za dopomogoyu ksenonovoyi abo rtutnoyi dugovoyi lampi chi ultrafioletovogo lazera Isnuye znachnij stoksiv zsuv mizh spektrami zbudzhennya ta viprominyuvannya sho robit barvniki Hoechst korisnimi v eksperimentah iz vikoristannyam kilkoh Intensivnist fluorescenciyi barvnikiv Hoechst takozh zbilshuyetsya z rN rozchinnika Barvniki Hoechst rozchinni u vodi ta v organichnih rozchinnikah takih yak dimetilformamid abo dimetilsulfoksid Mozhna vikoristovuvati koncentraciyu do 10 mg ml Vodni rozchini stabilni pri 2 6 C protyagom shonajmenshe shesti misyaciv u zahishenomu vid svitla misci Dlya trivalogo zberigannya rozchini zamorozhuyut pri temperaturi 20 C abo nizhche Barvniki zv yazuyutsya z maloyu borozenkoyu dvolancyugovoyi DNK viddayuchi perevagu poslidovnostyam bagatim adeninom i timinom Hocha barvniki mozhut zv yazuvatisya z usima nukleyinovimi kislotami dvolancyugovi poslidovnosti DNK bagati na adenin i tinin znachno posilyuyut fluorescenciyu Barvniki Hoechst ye proniknimi u klitini i mozhut zv yazuvatisya z DNK u zhivih abo fiksovanih klitinah zhivih klitin vidbuvayetsya tak sho klitini vizhivayut pislya obrobki cimi spolukami Klitini yaki ekspresuyut specifichni ATF zv yazuvalni kasetni transportni bilki takozh mozhut aktivno transportuvati ci michennya zi svoyeyi citoplazmi Osoblivosti barvnikaTransmisijne zobrazhennya klitin HeLa farbuvannyam Hoechst 33258 sinij Krajnya liva klitina v stadiyi prometafazi mitozu jogo hromosomi yaskravo fluoresciyuyut tomu sho voni mistyat duzhe ushilnenu DNK Fluorescentne zobrazhennya kultivovanih nejtrofiliv vidilenih iz venoznoyi krovi lyudini z hvoroboyu Alcgejmera Zrazok obrobili barvnikom Hoechst 33342 yakij vikoristovuyetsya dlya farbuvannya DNK Na malyunku pokazano vidilennya DNK nejtrofilom u viglyadi tumannoyi dilyanki v centri polya zoru sho vkazuye na spontannu aktivaciyu utvorennya pozaklitinnih pastok nejtrofiliv u paciyentiv sho zazvichaj ne sposterigayetsya u zdorovih partneriv Koncentraciya 0 1 12 mkg ml zazvichaj vikoristovuyetsya dlya farbuvannya DNK bakterij abo eukariotnih klitin Klitini farbuyut protyagom 1 30 hv pri kimnatnij temperaturi abo 37 C a potim promivayut dlya vidalennya nadlishkiv barvnika Zelena fluorescenciya nezv yazanogo barvnika Hoechst mozhe sposterigatisya na zrazkah yaki zabarvleni zanadto velikoyu kilkistyu barvnika abo chastkovo vimiti Barvniki Hoechst chasto vikoristovuyutsya yak zaminniki inshoyi farbi nukleyinovoyi kisloti pid nazvoyu DAPI Vidminnosti mizh barvnikami Hoechst i DAPI nastupni Barvniki Hoechst mensh toksichni nizh DAPI sho zabezpechuye bilsh visoku zhittyezdatnist pofarbovanih klitin Dodatkova etilna grupa v deyakih barvnikah Hoechst Hoechst 33342 robit yih bilsh proniknimi dlya klitin Hoechst 33342 i 33258 gasyat bromdezoksiuridin angl BrdU yakij zazvichaj vikoristovuyetsya dlya viyavlennya klitin sho dilyatsya Hoechst 33342 maye v 10 raziv bilshu proniknist dlya klitin nizh Hoechst 33258 Klitini mozhut integruvati BrdU u shojno sintezovanu DNK yak zaminnik timidinu Koli BrdU integruyetsya v DNK peredbachayetsya sho brom deformuye malu borozenku tak sho barvniki Hoechst ne mozhut dosyagti svogo optimalnogo miscya zv yazuvannya Zv yazuvannya barvnikiv Hoechst silnishe z BrdU zamishenoyu DNK odnak fluorescenciyi ne vinikaye Barvniki Hoechst mozhna vikoristovuvati z BrdU dlya monitoringu progresuvannya klitinnogo ciklu Barvniki Hoechst zazvichaj vikoristovuyutsya dlya farbuvannya genomnoyi DNK u takih vipadkah fluorescentna mikroskopiya ta imunogistohimiya chasto z inshimi fluoroforami protochna citometriya dlya pidrahunku abo sortuvannya klitin vikoristannya barvnikiv Hoechst dlya analizu kilkosti klitin populyaciyi v yakij fazi klitinnogo ciklu viyavlennya DNK u prisutnosti RNK v agaroznih gelyah avtomatizovane viznachennya DNK sortuvannya hromosom Barvnik takozh vikoristovuyetsya dlya doslidzhennya gemopoetichnih i embrionalnih stovburovih klitin Oskilki ci klitini zdatni efektivno vivoditi barvnik yih mozhna viyaviti za dopomogoyu protochnoyi citometriyi v tak zvanij pobichnij populyaciyi Ce robitsya propuskannyam fluorescenciyi viprominyuvanoyi zbudzhenim hohstom cherez chervonij i sinij filtri ta nanesennya chervonogo ta sinogo fluorescencij odin na odnogo Toksichnist i bezpekaOskilki farbi Hoechst zv yazuyutsya z DNK voni pereshkodzhayut replikaciyi DNK pid chas podilu klitin Otzhe voni ye potencijno mutagennimi ta kancerogennimi tomu slid buti oberezhnimi pri povodzhenni z nimi ta utilizaciyi Farba Hoechst vikoristovuyetsya dlya sortuvannya spermi hudobi ta lyudej PrimitkiLatt SA Stetten G Juergens LA Willard HF Scher CD July 1975 Recent developments in the detection of deoxyribonucleic acid synthesis by 33258 Hoechst fluorescence Journal of Histochemistry and Cytochemistry 23 7 493 505 doi 10 1177 23 7 1095650 PMID 1095650 Latt SA Stetten G January 1976 Spectral studies on 33258 Hoechst and related bisbenzimidazole dyes useful for fluorescent detection of deoxyribonucleic acid synthesis Journal of Histochemistry and Cytochemistry 24 1 24 33 doi 10 1177 24 1 943439 PMID 943439 PDF Invitrogren Molecular Probes Arhiv originalu PDF za 19 kvitnya 2009 Portugal J Waring MJ 28 lyutogo 1988 Assignment of DNA binding sites for 4 6 diamidine 2 phenylindole and bisbenzimide Hoechst 33258 A comparative footprinting study Biochimica et Biophysica Acta BBA Gene Structure and Expression 949 2 158 68 doi 10 1016 0167 4781 88 90079 6 PMID 2449244 Kubbies M 1990 Flow cytometric recognition of clastogen induced chromatin damage in G0 G1 lymphocytes by non stoichiometric Hoechst fluorochrome binding Cytometry 11 3 386 94 doi 10 1002 cyto 990110309 PMID 1692786 Mocharla R Mocharla H Hodes ME 23 grudnya 1987 A novel sensitive fluorometric staining technique for the detection of DNA in RNA preparations Nucleic Acids Research 15 24 10589 doi 10 1093 nar 15 24 10589 PMC 339970 PMID 2447564 Sterzel W Bedford P Eisenbrand G June 1985 Automated determination of DNA using the fluorochrome Hoechst 33258 Analytical Biochemistry 147 2 462 7 doi 10 1016 0003 2697 85 90299 4 PMID 2409841 Ashwood Smith M J 1994 Safety of human sperm selection by flow cytometry Oxford University Press 9 5 757 759 doi 10 1093 oxfordjournals humrep a138589 PMID 7929716 Parrilla I Vazquez J M Cuello C Gil MA Roca J Di Berardino D Martinez EA 2004 Hoechst 33342 stain and u v laser exposure do not induce genotoxic effects in flow sorted boar spermatozoa 128 5 615 621 doi 10 1530 rep 1 00288 PMID 15509707