DAPI

DAPI
	Nome IUPAC 2-(4-Amidinofenil)-1H-indole-6-carboxamidina
	Outros nomes 4′,6-Diamidino-2-fenilindol
Identificadores
Número CAS	28718-90-3
PubChem	2954
ChemSpider	2848
ChEBI	CHEBI:51231
ChEMBL	CHEMBL48217
Imaxes 3D Jmol	Image 1; Image 2
	SMILES [N@H]=C(N)c3ccc(c2cc1ccc(cc1[nH]2)C(=[N@H])N)cc3 [H]/N=C(/c1ccc(cc1)c2cc3ccc(cc3[nH]2)/C(=N/[H])/N)\N ;
	InChI InChI=1S/C16H15N5/c17-15(18)10-3-1-9(2-4-10)13-7-11-5-6-12(16(19)20)8-14(11)21-13/h1-8,21H,(H3,17,18)(H3,19,20); Key: FWBHETKCLVMNFS-UHFFFAOYSA-N InChI=1/C16H15N5/c17-15(18)10-3-1-9(2-4-10)13-7-11-5-6-12(16(19)20)8-14(11)21-13/h1-8,21H,(H3,17,18)(H3,19,20); Key: FWBHETKCLVMNFS-UHFFFAOYAH;
Propiedades
Fórmula molecular	C16H15N5
Masa molar	277,32 g mol−1
	; Se non se indica outra cousa, os datos están tomados en condicións estándar de 25 °C e 100 kPa.

O DAPI ou 4′,6-diamidino-2-fenilindol é unha tinguidura fluorescente que se une fortemente a rexións ricas en adenina–timina no ADN. É amplamente utilizado en microscopía de fluorescencia. Como o DAPI pode atravesar unha membrana celular intacta, pode utilizarse tanto con células vivas coma fixadas, aínda que pasa con máis dificultade polas membranas de células vivas, orixinando unha tinguidura menos efectiva.

Historia

O DAPI foi sintetizado por primeira vez en 1971 no laboratorio de Otto Dann como parte dunha investigación sobre fármacos para tratar a tripanosomíase. Aínda que probou ser insatisfactorio como fármaco, posteriores investigacións indicaron que se unía fortemente ao ADN e facíase máis fluorescente cando está unido. Isto fixo que se utilizase para identificar o ADN mitocondrial en ultracentrifugación en 1975, o primeiro uso rexistrado do DAPI como unha tingidura de ADN fluorescente.^[1]

A forte fluorescencia que mostra cando se une ao ADN levou á súa rápida adopción para a tinguidura fluorescente do ADN por microscopía de fluorescencia. O seu uso para detectar o ADN en células de plantas, metazoos e bacterias e partículas de virus foi demostrado a finais da década de 1970, e a tinguidura cuantitativa do ADN no interior das células demostrouse en 1977. O uso do DAPI como tinguidura do ADN para citometría de fluxo foi tamén demostrada nesa época.^[1]

Propiedades fluorescentes

Cando se une a un ADN bicatenario o DAPI ten un máximo de absorción a unha lonxitude de onda de 358 nm (ultravioleta) e o seu máximo de emisión é a 461 nm (azul). Por tanto, para a microscopía de fluorescencia o DAPI é excitado con luz ultravioleta e é detectado por medio dun filtro azul/ciano. O pico de emisión é bastante ancho.^[2] O DAPI tamén se une ao ARN, pero non é tan fortemente fluorescente. A súa emisión cambia a uns 500 nm cando se une ao ARN.^[3]^[4]

O DAPI (maxenta) unido ao suco menor do ADN (verde e azul). Procedente de PDB 1D30.

A emisión azul do DAPI é conveniente para os microscopistas que desexan utilizar múltiples tinguiduras fluorescentes nunha soa mostra. Hai algún solapamento de fluorescencia entre o DAPI e moléculas verdes fluorescentes como a fluoresceína e a proteína fluorescente verde (GFP), pero o efecto disto é pequeno. O uso de desmestura espectral (spectral unmixing) pode explicar este efecto se cómpre facer análises de imaxes precisas.

Fóra da microscopía de luz fluorescente analítica, o DAPI é tamén moi usado para etiquetaxe en cultivos celulares para detectar o ADN de virus ou micoplasmas contaminantes. O micoplasma ou virus etiquetado no medio de crecemento fluoresce unha vez que foi tinguido co DAPI facendo que sexa doado de detectar.^[5]

Modelaxe das propiedades de absorción e fluorescencia

Esta sonda de ADN fluorescente foi recentemente modelada ^[6] usando a teoría do funcional de densidade dependente do tempo, acoplada coa versión IEF do modelo do continuo polarizable. Este modelo de mecánica cuántica racionalizou o comportamento de absorción e fluorescencia dado pola unión ao suco menor e a intercalación no peto de ADN, en canto á flexibilidade estrutural reducida e a polarización.

Células vivas e toxicidade

O DAPI pode utilizarse para a tinguidura de células fixadas. A concentración de DAPI necesaria para a tinguidura de células vivas é xeralmente moi alta e raramente se usa para células vivas.^[7] Está etiquetado como non tóxico na súa folla de datos de seguridade^[8] e aínda que non mostrou ter mutaxenicidade en E. coli,^[9] está sinalado como un mutáxeno coñecido nas etiquetas de información dos fabricantes.^[2] Como é un composto que se une ao ADN, é probable que teña polo menos un baixo nivel de propiedades mutaxénicas e debe terse coidado cando se manexa ou se tira.

Alternativas

Células endoteliais tinguidas con DAPI (azul), faloidina (vermello) e por medio de inmunofluorescencia por un anticorpo unido ao fluoresceína isotiocianato (FITC) (verde).

As tinguiduras Hoechst son similares ao DAPI porque son ambas tinguiduras para o ADN azuis fluorescentes compatibles para aplicacións con células vivas ou fixadas, así como son visibles usando o mesmo equipamento de filtro.

Notas

↑ ^1,0 ^1,1 Kapuscinski, J. (September 1995). "DAPI: a DNA-specific fluorescent probe". Biotech. Histochem. 70 (5): 220–233. PMID 8580206. doi:10.3109/10520299509108199.
↑ ^2,0 ^2,1 Invitrogen, DAPI Nucleic Acid Stain Arquivado 06 de marzo de 2009 en Wayback Machine.. accessed 2009-12-08.
↑ Scott Prahl, DAPI. accessed 2009-12-08.
↑ Kapuscinski J., [1]. accessed 2013-02-25.
↑ RUSSELL, W. C.; NEWMAN, CAROL; WILLIAMSON, D. H. (1975). "A simple cytochemical technique for demonstration of DNA in cells infected with mycoplasmas and viruses". Nature 253 (5491): 461–462. Bibcode:1975Natur.253..461R. doi:10.1038/253461a0.
↑ A. Biancardi; T. Biver; F. Secco; B. Mennucci (2013). "An investigation of the photophysical properties of minor groove bound and intercalated DAPI through quantum-mechanical and spectroscopic tools.". Phys. Chem. Chem. Phys. 15 (13): 4596–603. Bibcode:2013PCCP...15.4596B. PMID 23423468. doi:10.1039/C3CP44058C.
↑ Zink D, Sadoni N, Stelzer E (2003). "Visualizing Chromatin and Chromosomes in Living Cells. Usually for the live cells staining Hoechst Staining is used. DAPI gives a higher signal in the fixed cells compare to Hoechst Stain but in the live cells Hoechst Stain is used.". Methods 29 (1): 42–50. PMID 12543070. doi:10.1016/S1046-2023(02)00289-X.
↑ http://www.kpl.com/docs/msds/710301.pdf
↑ Ohta T, Tokishita S, Yamagata H (2001). "Ethidium bromide and SYBR Green I enhance the genotoxicity of UV-irradiation and chemical mutagens in E. coli.". Mutat. Res. 492 (1–2): 91–7. PMID 11377248. doi:10.1016/S1383-5718(01)00155-3.

Véxase tamén

Outros artigos

[Kapuscinski1995-1] 1,0 ^1,1 Kapuscinski, J. (September 1995). "DAPI: a DNA-specific fluorescent probe". Biotech. Histochem. 70 (5): 220–233. PMID 8580206. doi:10.3109/10520299509108199.

[DAPI_Nucleic_Acid_Stain-2] 2,0 ^2,1 Invitrogen, DAPI Nucleic Acid Stain Arquivado 06 de marzo de 2009 en Wayback Machine.. accessed 2009-12-08.

[3] Scott Prahl, DAPI. accessed 2009-12-08.

[4] Kapuscinski J., [1]. accessed 2013-02-25.

[5] RUSSELL, W. C.; NEWMAN, CAROL; WILLIAMSON, D. H. (1975). "A simple cytochemical technique for demonstration of DNA in cells infected with mycoplasmas and viruses". Nature 253 (5491): 461–462. Bibcode:1975Natur.253..461R. doi:10.1038/253461a0.

[6] A. Biancardi; T. Biver; F. Secco; B. Mennucci (2013). "An investigation of the photophysical properties of minor groove bound and intercalated DAPI through quantum-mechanical and spectroscopic tools.". Phys. Chem. Chem. Phys. 15 (13): 4596–603. Bibcode:2013PCCP...15.4596B. PMID 23423468. doi:10.1039/C3CP44058C.

[7] Zink D, Sadoni N, Stelzer E (2003). "Visualizing Chromatin and Chromosomes in Living Cells. Usually for the live cells staining Hoechst Staining is used. DAPI gives a higher signal in the fixed cells compare to Hoechst Stain but in the live cells Hoechst Stain is used.". Methods 29 (1): 42–50. PMID 12543070. doi:10.1016/S1046-2023(02)00289-X.

[8] ttp://www.kpl.com/docs/msds/710301.pdf

[9] Ohta T, Tokishita S, Yamagata H (2001). "Ethidium bromide and SYBR Green I enhance the genotoxicity of UV-irradiation and chemical mutagens in E. coli.". Mutat. Res. 492 (1–2): 91–7. PMID 11377248. doi:10.1016/S1383-5718(01)00155-3.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]