رنگ آمیزی DNA

در الکتروفورز ژل، لکه‌های ژل اسیدنوکلئیک فلورسنت رنگ‌هایی هستند که برای تشخیص DNA استفاده می‌شوند. هنگامی که به مولکول‌های DNA متصل می‌شوند و با نور UV یا آبی، روشن می‌شوند، این مولکول‌های رنگ به شدت فلورسانس می‌شوند. هنگامی که ژل رنگ آمیزی می‌شود، از ترانس ایلومیناتور برای تحریک مولکول‌های رنگ استفاده می‌شود که امکان مشاهده، اندازه گیری و کمیت DNA را فراهم می‌کند. خانواده رنگ‌های SYBR جایگزین ایمن‌تر و حساس‌تر برای اتیدیوم بروماید (EtBr) است.

انواع رنگ‌ها

رنگ‌های فلورسنت

رنگ های فلورسنت رنگ های بسیار حساسی هستند که امکان تجسم مقادیر کمی از DNA را فراهم می کنند. آنها برای تحریک مولکول فلورسنت به transilluminators و در برخی موارد به فیلترهایی برای مستندسازی نیاز دارند. بسیاری از رنگ‌های فلورسنت به عنوان جهش‌زاهای بالقوه در نظر گرفته می‌شوند، بنابراین در حین استفاده باید مراقب بود و روش‌های دفع خطرناک خاصی مورد نیاز است.

اتیدیوم بروماید (EtBr)

اتیدیوم بروماید احتمالا شناخته شده ترین رنگ مورد استفاده برای تجسم DNA است. می‌توان از آن در مخلوط ژل، بافر الکتروفورز یا برای رنگ آمیزی ژل پس از اجرا استفاده کرد. مولکول‌های رنگ به رشته‌های DNA می‌چسبند و تحت نور ماورا بنفش فلورسانس می‌کنند و دقیقا به شما نشان می‌دهند که باندها در داخل ژل قرار دارند. EtBr با نور ماورا بنفش برانگیخته می‌شود و به صورت رنگ نارنجی مایل به قرمز قابل مشاهده با چشم غیر مسلح منتقل می‌شود. علی‌رغم مزیت آن، نقطه ضعف آن این است که اتیدیوم بروماید سرطان زاست و همچنین نور ماورا بنفش می‌تواند سبب حذف DNA شود، بنابراین باید با احتیاط زیادی از آن استفاده کرد.

خانواده رنگ های SYBR به عنوان جایگزین‌های ایمن، بسیار حساس و فلورسنت برای EtBr به بازار عرضه می‌شوند. آنها به طور قابل توجهی گران تر از EtBr هستند.

سه رنگ مختلف با خواص متفاوت موجود است: SYBR Gold، SYBR Green و SYBR Safe. SYBR Gold حساس ترین رنگ است. SYBR Gold می‌تواند با انتقال نور UV یا آبی برانگیخته شود، که از nicking DNA جلوگیری می‌کند. SYBR Gold هنگام استفاده برای رنگ آمیزی ژل ها پس از الکتروفورز بیشترین حساسیت را نشان می دهد. با این حال، الکتروفورز در ژل نیز می تواند انجام شود. SYBR Gold کم‌هزینه‌ترین رنگ در بین رنگ‌های SYBR است. SYBR Green دارای خواص ایمنی و تحریک/انتشار مشابهی با SYBR Gold است، با حساسیت کمی کمتر.SYBR Green را نمی توان در ژل در طول الکتروفورز استفاده کرد. رنگ‌های SYBR Gold و SYBR Green به عنوان مواد سرطان‌زا در نظر گرفته می‌شوند و روش‌های دفع زباله‌های خطرناک باید رعایت شود. SYBR Safe همان حساسیت EtBr را نشان می دهد، اما یک رنگ غیر خطرناک و سازگار با محیط زیست است. مشابه EtBr، SYBR Safe را می توان در ژل در طول الکتروفورز استفاده کرد، با این حال، انتقال نور آبی را می توان برای تحریک استفاده کرد.

SYBR Gold

رنگ SYBR Gold را می‌توان برای رنگ آمیزی DNA دو یا تک رشته‌ای یا رنگ آمیزی RNA استفاده کرد. SYBR Gold به عنوان یکی از اولین جایگزین‌های اتیدیوم بروماید وارد بازار شد و از حساسیت بیشتری برخوردار است. این رنگ پس از اتصال به اسیدهای نوکلئیک هزار برابر افزایش فلورسانس UV را نشان می‌دهد. سپس به ژل آگارز ضخیم و با درصد بالا نفوذ می‌کند و می‌تواند در ژل فرمالدهید استفاده شود. از آنجایی که فلورسانس مولکول غیر متصل بسیار کم است، رنگ‌زدایی لازم نیست.

SYBR Green

رنگ‌های SYBR Green I & II از آنجا که به DNA متصل می‌شوند، جهش زا هستند و به همین دلیل، باید با احتیاط رفتار شوند. رنگ SYBR Green I برای استفاده با DNA دو رشته‌ای حساس‌تر است، در حالی که SYBR Green II، برای استفاده با DNA یا RNA تک رشته‌ای بهتر است. مانند رنگ محبوب اتیدیوم بروماید، این لکه‌های بسیار حساس زیر نور UV فلورسنت می‌کنند.

SYBR Safe

رنگ SYBR Safe به گونه‌ای طراحی شده است که جایگزین ایمن‌تری برای اتیدیوم بروماید و سایر لکه‌های SYBR باشد. این زباله خطرناک در نظر گرفته نمی‌شود و به طور کلی می‌توان آن را از طریق سیستم‌های فاضلاب معمولی دفع کرد، زیرا آزمایش سمیت نشان می‌دهد که هیچ سمیت حادی وجود ندارد. آزمایش همچنین نشان می‌دهد که سمیت ژنتیکی کمی روی سلول‌های جنین همستر سوریه (SHE)، لنفوسیت‌های انسانی، سلول‌های لنفوم موش وجود دارد یا در آزمایش AMES ذکر شده است. این لکه را می‌توان با یک نور آبی استفاده کرد که باعث آسیب کمتری به DNA در حال مشاهده می‌شود و کارایی بهتری را برای شبیه سازی بعدی ارائه می‌دهد.

Eva Green

Eva Green یک رنگ فلورسنت سبز است که نشان داده شده است که واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR) را به میزان کمتری نسبت به سایر رنگ‌ها مهار می‌کند. این باعث می‌شود که برای برنامه‌هایی مانند PCR کمی زمان واقعی بسیار مفید باشد. همچنین اگر از ژل‌های با نقطه‌ی ذوب پایین برای بازیابی DNA استفاده می‌شود، انتخاب خوبی است. در دماهای بالا بسیار پایدار است و به خودی خود دارای فلورسانس بسیار کم است، اما هنگامی که به DNA متصل می‌شود بسیار فلورسانس است. همچنین ثابت شده است که اوا گرین دارای سمیت سلولی یا جهش‌زایی بسیار کم (یا فاقد این) است.​

رنگ‌های غیرفلورسنت

رنگ‌های غیر فلورسنت حساسیت بسیار کمتری نسبت به رنگ‌های فلورسنت دارند و معمولا مقرون به صرفه‌تر هستند، به تجهیزات خاصی برای تجسم نیاز ندارند و اغلب غیر سمی هستند. آنها همچنین به نور UV DNA نیاز ندارند.

رنگ‌های تیازین

چندین رنگ در خانواده تیازین برای رنگ آمیزی DNA استفاده می‌شود. این رنگ‌ها به صورت یونی به DNA متصل می‌شوند و بنابراین جهش زا محسوب نمی‌شوند.

سولفات آبی نیل

سولفات آبی نیل، یا آبی نیل A، یک رنگ کاتیونی است که می‌تواند برای تجسم DNA در طول الکتروفورز استفاده شود. این رنگ هم در ژل و هم در بافر ژل استفاده می‌شود.