BROMURĂ DE ETIDIU: STRUCTURĂ, PROPRIETĂȚI, UTILIZĂRI, TOXICITATE - CHIMIE - 2025

Bromură de etidiu este un compus aromatic fluorescent având capacitatea, datorită structurii sale chimice, se introduce între lanțurile ADN. De asemenea, se leagă de moleculele de ARN foarte pliate. Aceasta permite o interacțiune între această sare și bazele azotate.

Bromura de etidiu absoarbe lumina ultravioleta într-o lungime de undă cuprinsă între 210 nm și 285 nm, emitând o fluorescență portocalie de 605 nm. Intensitatea fluorescenței sale crește de până la 20 de ori când interacționează cu ADN-ul.

Colorarea ADN cu bromură de etidiu fluorescentă sub radiații UV pe gel de agaroză. Sursa: Școala de resurse naturale de la Ann Arbor

Datorită proprietății sale fluorescente, bromura de etidiu este utilizată pentru a vizualiza fragmente de ADN separate prin electroforeză agaroasă (imaginea superioară); tehnică introdusă independent de Aaij și Borst (1972) și Sharp (1973).

Bromura de etidiu, atunci când este intercalată între lanțurile ADN, poate împiedica, de asemenea, procesele de duplicare și transcripție; și, prin urmare, să fie cauza generarii de mutații. Cu toate acestea, nu există dovezi concludente care să susțină această presupunere.

Structura chimică

Structura moleculară a bromurii de etidiu. Sursa: Calvero.

În imaginea superioară avem structura moleculară a bromurii de etidiu reprezentată de formula sa structurală.

Molecula este aproape total plată, deoarece toți atomii sistemului format din cele trei inele (fenantridina) și atomul de azot încărcat pozitiv au hibridizare sp ² . Dar nu este același lucru cu grupurile sale substituente.

Gruparea fenil de extremă dreaptă, grupările amino și grupa etil atașată azotului încărcat sunt responsabile pentru absorbția lungimilor de undă UV care mai târziu caracterizează fluorescența bromurii de etidiu.

Pe de altă parte, rețineți că interacțiunile lor intermoleculare sunt guvernate în principal de atracții electrostatice; și într-o măsură mai mică, acestea sunt ținute împreună de forțele dispersive ale inelelor din Londra.

Proprietăți

Nume

Bromură de etidiu.

Denumire IUPAC: bromură de 3,8-diamino-5-etil-6-fenilfenantridiniu.

Sinonime: bromură homidă și Dromilac.

Formulă moleculară

C ₂₁ H ₂₀ N ₃ Br

Aspectul fizic

Cristale roșii închise sau apar sub formă de pulbere brună.

Gust

Amar.

Miros

Solid inodor.

Punct de topire

260-262 ° C (se descompune).

punct de aprindere

> 100 ºC

Solubilitate

40 g / L la 25 ºC în apă și 2 mg / ml în etanol.

Densitate

0,34 g / cm ³

Presiunea de vapori

1,2 · 10 ^-12 mmHg la 25 ° C (estimat).

Coeficient de partiție octanol / apă

Log Kow = - 0,38

Descompunere

Când este încălzit până la descompunere, bromura de etidiu emite un fum foarte toxic de bromură de hidrogen și oxizi de azot.

Stabilitate

Stabil și incompatibil cu agenți de oxidare puternici.

Indicele de refracție

1,67 (estimat).

pH

4-7 într-o soluție de 2% în apă.

Aplicații

Reacția în lanț a polimerazei (PCR)

Reacția în lanț a polimerazei, PCR, permite obținerea a numeroase copii pornind exponențial de la un fragment de ADN. Tehnica se bazează pe proprietatea enzimei polimerazei ADN de a reproduce catenele de ADN din fragmentele sale care servesc ca șablon.

Este o tehnică care are aplicații infinite, inclusiv detectarea mutațiilor legate de bolile ereditare; teste de paternitate; identificarea unei persoane care a comis o infracțiune etc.

Bromura de etidiu ajută la identificarea fragmentelor de ADN, produse ale degradării sale enzimatice care pot fi utilizate în tehnica PCR.

Electroforeza cu gel de agaroză și acrilamidă a ADN-ului

Bromura de etidiu este încorporată în gel înainte de efectuarea electroforezei. Compusul este format între benzile de ADN și produce o fluorescență atunci când este expus la lumina ultravioletă, care servește la dezvăluirea fragmentelor de ADN care sunt separate pe electroforeză.

Schema de fluorescență a electroforezei servește drept orientare cu privire la originea fragmentelor de ADN. Legarea bromurii de etidiu la ADN modifică conformația, sarcina, greutatea și flexibilitatea moleculei de ADN, ceea ce duce la o reducere a mobilității macromoleculei.

Acest efect crește pe măsură ce dimensiunea fragmentului de ADN crește.

Acțiunea bromurii de etidiu asupra tripanosomilor

Bromura de etidiu a început să fie utilizată în tratamentul tripanosomiazei la bovine în anii '50, sub denumirea de Homidio. De acolo a venit numele homide bromură ca sinonim pentru bromură de etidiu.

Utilizarea terapeutică a bromurii de etidiu se bazează pe toxicitatea sa pentru mitocondrii. Aceasta se manifestă printr-o reducere a numărului de copii ale ADN-ului mitocondrial.

Bromura de etidiu se leagă de moleculele de ADN ale kinetoplastului trypanosome și își modifică conformația cu ADNz. Această formă de ADN este letală, deoarece replicarea sa este inhibată.

Utilizați într-un model animal de scleroză multiplă

Injecția directă de bromură de etidiu în cisterna magna a produs o leziune de mielină acută reproductibilă în trunchiul cerebral al șobolanilor. Aceeași injecție a măduvei spinării la pisici a produs o leziune comparabilă cu cea observată la șobolani.

Scleroza multiplă este o boală autoimună a sistemului nervos, în care sistemul imunitar distruge mielina, o substanță care acoperă neuronii.

Toxicitate

Expunere

Bromura de etidiu este considerată un compus toxic, deoarece prin inhalare provoacă iritarea acută a tractului respirator. De asemenea, prin contactul cu pielea, bromura de etidiu poate provoca inflamații și / sau decolorare.

Între timp, în ochi, expunerea acută provoacă iritare, roșeață și dureri oculare. Prin urmare, se recomandă ca materialul utilizat cu bromură de etidiu să fie manipulat cu fișa cu date de securitate a materialelor (MSDS).

Caracter mutagen

Bromura de etidiu este considerată un compus extrem de mutagen, deoarece, atunci când este intercalată în ADN, ar putea afecta duplicarea și transcripția sa, provocând mutații; și chiar, a fost evidențiată o posibilă acțiune cancerigenă.

Testul AMES a detectat doar inducerea mutațiilor de către bromura de etidiu în bacterii, atunci când a fost utilizat un omogenat hepatic la test.

Aceasta ne-a determinat să credem că nu este direct responsabil pentru apariția mutațiilor în bacterii, ci că acestea ar putea fi consecința acțiunii unui metabolit generat în interacțiunea bromurii de etidiu cu omogenatul hepatic.

Pe de altă parte, Programul de Toxicologie Naturală a stabilit că bromura de etidiu nu era mutagenă pentru șobolani și șoareci. În ciuda acestui fapt, utilizarea sa este redusă în laboratoarele care o folosesc în cercetarea lor.

Cu toate acestea, concentrația de bromură de etidiu folosită în cadrul investigațiilor este o mia parte din concentrația dozei administrate bovinelor în tratamentul tripanosomiei, fără apariția mutațiilor.

Referințe

1. Doronina Vicki. (2017). Arzător strălucitor: o scurtă istorie a colorarii ADN de bromură de etidiu. Recuperat de la: bitesizebio.com
2. Wikipedia. (2020). Bromură de etidiu. Recuperat de la: en.wikipedia.org
3. ElSevier BV (2020). Bromură de etidiu. ScienceDirect. Recuperat de la: sciencedirect.com
4. Societatea Regală de Chimie. (2020). Bromură de etidiu. Recuperat de la: chemspider.com
5. Carte chimică. (2017). Bromură de etidiu. Recuperat din: chemicalbook.com
6. Universitatea Politehnică din Valencia. (2012). Procedură standard pentru lucrul cu bromură de etidiu. Recuperat din: sprl.upv.es