Etidiumbromidi

Etidiumbromidi (C21H20N3Br) on fenantridiinirakenteisiin väriaineisiin kuuluva orgaaninen yhdiste. Yhdistettä käytetään biokemiallisissa tutkimuksissa geelielektroforeesin yhteydessä nukleiinihappoja värjäävänä reagenssina.

Ominaisuudet
pienoiskuva|left|Etidiumbromidin absorptiospektri
Huoneenlämpötilassa etidiumbromidi on kiteistä väriltään punertavan violettia ainetta. Yhdiste liukenee hyvin veteen ja myös useisiin orgaanisiin liuottimiin kuten etanoliin, kloroformiin ja dimetyylisulfoksidiin. Etidiumbromidilla on absorptiomaksimit UV-säteilyn alueella aallonpituuksilla 210 ja 285 nm. Kun ainetta säteilytetään UV-valolla se fluoresoi oranssia valoa aallonpituuksilla 605 ja 620 nm.
pienoiskuva|vasen|Etidiumbromidimolekyyli interkalatoituneena DNA:n adeniinin ja tymidiinin muodostaman emäsparin välille
Kooltaan etidiumbromidimolekyyli vastaa DNA:n ja RNA:n emäsparien kokoa ja kykenee interkalatoitumaan emäsparien välille.Helmut Burtscher, Sibylle Berner, Rudolf Seibl & Klaus Mühlegger: Nucleic Acids, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, John Wiley & Sons, New York, 2000. Viitattu 12.7.2014 Tällöin nukleiinihapoille tyypillinen kaksoiskierrerakenne vääristyy. Interkalatoituneen DNA:n tai RNA:n tiheys pienenee ja kierrerakenne voi myös avautua. Lineaarinen nukleiinihappo sitoutuu vielä voimakkaammin etidiumbromidiin kuin kaksoiskierteellä oleva nukleiinihappo. Yhdessä cesiumkloridiliuoksen kanssa etidiumbromidia voidaan käyttää avautuneen DNA:n ja kaksoiskierteellä olevan DNA:n erottamiseen sentrifugoinnilla.

Etidiumbromidi on mutageeninen molekyyli ja interkalatoituminen voi aiheuttaa häviämiä eli deleetioita DNA:n ja RNA:n rakenteeseen. Yhdiste on myös myrkyllinen ja saattaa olla myös karsinogeeninen eli syöpää aiheuttava. Hengitettynä ja silmiin joutuessaan etidiumbromidi aiheuttaa ärsytystä.

Valmistus ja käyttö
Etidiumbromidin synteesin lähtöaineena on 3,8-dinitro-6-fenyylifenantridiini, joka reagoi dietyylisulfaatin kanssa muodostaen fenantridiniumsuolan. Seuraavassa vaiheessa tämän fenantridiniumsuolan nitroryhmät pelkistetään happamissa olosuhteissa raudan avulla aminoryhmiksi. Muodostuvasta suolasta saadaan etidiumbromidia vetybromidin avulla. Tämän prosessin huonoja puolia ovat suhteellisen alhaiset saannot ja nitrobentseeniin käyttäminen liuottimena.

Etidiumbromidia käytetään väriaineena mikrobiologisissa tutkimuksissa geelielektroforeesin yhteydessä nukleiinihappojen visualisoimiseen värjäämällä. Sovelluskohteita ovat muun muassa syöpätutkimus, neurodegeneratiivisten sairauksien tutkimus ja eräiden bakteerien ja viruksien kuten influenssaviruksien tunnistaminen. Geelielektroforeesin geeli voidaan värjätä reagenssilla joko ennen elektroforeesin suorittamista tai sen jälkeen.

Lähteet

Luokka:Molekyylibiologia
Luokka:Väriaineet