Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Một phương pháp nhuộm DNA xanh trong điện di gel polyacrylamide dựa trên các cụm nano đồng phát quang tổng hợp tại chỗ
Tóm tắt
Sự an toàn của các phẩm nhuộm axit nucleic từ lâu đã được công nhận là một vấn đề. Đã có nhiều nỗ lực được thực hiện để tìm kiếm các lựa chọn thay thế cho phẩm nhuộm phổ biến nhưng độc hại, bromide ethiđi (EtBr). Tuy nhiên, cho đến nay không có phương pháp nhuộm nào được đảm bảo an toàn đủ. Trong bài báo này, chúng tôi trình bày một phương pháp nhuộm DNA xanh trong điện di gel polyacrylamide, trong đó việc tổng hợp tại chỗ các cụm nano đồng phát quang thông qua DNA (CuNCs) trong gel được thực hiện để làm cho các dải DNA trở nên rõ ràng dưới ánh sáng UV. Hơn nữa, một nghiên cứu toàn diện về hiệu suất của phương pháp nhuộm này đã được thực hiện và các kết quả thực nghiệm cho thấy nó có độ nhạy, tính ổn định và tính khả thi tốt. Trong khi đó, trong các thử nghiệm trên động vật của chúng tôi, hai hóa chất (đồng sulfate và axit ascorbic) cũng như các CuNCs đã tổng hợp đã được chứng minh là không độc hại khi tiếp xúc với da. Ngoài ra, tất cả các hóa chất được sử dụng trong công trình này đều dễ dàng có sẵn và có chi phí thấp, quy trình thực hiện đơn giản. Do đó, phương pháp nhuộm mới này dựa trên việc tổng hợp tại chỗ các cụm nano đồng phát quang thông qua DNA có nhiều ứng dụng tiềm năng.
Từ khóa
#nhuộm DNA #mật độ đồng phát quang #điện di gel polyacrylamide #cụm nano đồng #tổng hợp tại chỗTài liệu tham khảo
Meyers, J. A.; Sanchez, D.; Elwell, L. P.; Falkow, S. Simple agarose gel electrophoretic method for the identification and characterization of plasmid deoxyribonucleic acid. J. Bacteriol. 1976, 127, 1529–1537.
Lee, J. D.; Huang, C. H.; Wang, N. W.; Lu, C. S. Automatic DNA sequencing for electrophoresis gels using image processing algorithms. J. Biomed. Sci. Eng. 2011, 4, 523–528.
Ogier, J. C.; Son, O.; Gruss, A.; Tailliez, P.; Delacroix-Buchet, A. Identification of the bacterial microflora in dairy products by temporal temperature gradient gel electrophoresis. Appl. Environ. Microb. 2002, 68, 3691–3701.
Rotaru, A.; Dutta, S.; Jentzsch, E.; Gothelf, K.; Mokhir, A. Selective dsDNA-templated formation of copper nanoparticles in solution. Angew. Chem. Int. Edit. 2010, 49, 5665–5667.
Yi, S. H.; Xu, L. C.; Mei, K.; Yang, R. Z.; Huang, D. X. Isolation and identification of age-related DNA methylation markers for forensic age-prediction. Forensic. Sci. Int.: Genet. 2014, 11, 117–125.
Aaij, C.; Borst, P. The gel electrophoresis of DNA. Biochim. Biophys. Acta, Nucleic Acids Protein Synth. 1972, 269, 192–200.
Singer, V. L.; Lawlor, T. E.; Yue, S. Comparison of SYBR (R) green I nucleic acid gel stain mutagenicity and ethidium bromide mutagenicity in the salmonella/mammalian microsome reverse mutation assay (ames test). Mutat. Res., Genet. Toxicol. Environ. Mutagen. 1999, 439, 37–47.
Ohta, T.; Tokishita, S.; Yamagata, H. Ethidium bromide and SYBR Green I enhance the genotoxicity of UV-irradiation and chemical mutagens in E-coli. Mutat. Res., Genet. Toxicol. Environ. Mutagen. 2001, 492, 91–97.
Yang, Y. Y.; Chen, S. W. Surface manipulation of the electronic energy of subnanometer-sized gold clusters: An electrochemical and spectroscopic investigation. Nano. Lett. 2003, 3, 75–79.
Peyser, L. A.; Vinson, A. E.; Bartko, A. P.; Dickson, R. M. Photoactivated fluorescence from individual silver nanoclusters. Science. 2001, 291, 103–106.
Hicks, J. F.; Miles, D. T.; Murray, R. W. Quantized doublelayer charging of highly monodisperse metal nanoparticles. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 13322–13328.
Vosch, T.; Antoku, Y.; Hsiang, J. C.; Richards, C. I.; Gonzalez, J. I.; Dickson, R. M. Strongly emissive individual DNAencapsulated Ag nanoclusters as single-molecule fluorophores. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2007, 104, 12616–12621.
Huang, C. C.; Yang, Z.; Lee, K. H.; Chang, H. T. Synthesis of highly fluorescent gold nanoparticles for sensing Mercury(II). Angew. Chem. Int. Edit. 2007, 46, 6824–6828.
Seeman, N. C. DNA in a material world. Nature 2003, 421, 427–431.
Lin, C. X.; Liu, Y.; Rinker, S.; Yan, H. DNA tile based self-assembly: Building complex nanoarchitectures. ChemPhysChem 2006, 7, 1641–1647.
Lin, C. X.; Liu, Y.; Yan, H. Designer DNA nanoarchitectures. Biochemistry 2009, 48, 1663–1674.
Sharma, J.; Yeh, H. C.; Yoo, H.; Werner, J. H.; Martinez, J. S. A complementary palette of fluorescent silver nanoclusters. Chem. Commun. 2010, 46, 3280–3282.
Rotaru, A.; Dutta, S.; Jentzch, E.; Gothelf, K.; Mokhir, A. Selective dsDNA-templated formation of copper nanoparticles in solution. Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 5665–5667.
Petty, J. T.; Zheng, J.; Hud, N. V.; Dickson, R. M. DNAtemplated Ag nanocluster formation. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 5207–5212.
Liu, G. Y.; Shao, Y.; Ma, K.; Cui, Q. H.; Wu, F.; Xu, S. J. Synthesis of DNA-templated fluorescent gold nanoclusters. Gold Bull. 2012, 45, 69–74.
Monson, C. F.; Woolley, A. T. DNA-templated construction of copper nanowires. Nano lett. 2003, 3, 359–363.
Qing, Z. H.; He, X. X.; He, D. G.; Wang, K. M.; Xu, F. Z.; Qing, T. P.; Yang, X. Poly(thymine)-templated selective formation of fluorescent copper nanoparticles. Angew. Chem. Int. Edit. 2013, 52, 9719–9722.
Liu, G. Y.; Shao, Y.; Peng, J.; Dai, W.; Liu, L. L.; Xu, S. J.; Wu, F.; Wu, X. H. Highly thymine-dependent formation of fluorescent copper nanoparticles templated by ss-DNA. Nanotechnology 2013, 24, 345502.
Zhang, L. L.; Zhao, J. J.; Duan, M.; Zhang, H.; Jiang, J. H.; Yu, R. Inhibition of dsDNA-templated copper nanoparticles by pyrophosphate as a label-free fluorescent strategy for alkaline phosphatase assay. Anal. Chem. 2013, 85, 3797–3801.
Xu, F. Z.; Shi, H.; He, X. X.; Wang, K.; He, D. G.; Guo, Q.; Qing, Z. H.; Yan, L. A.; Ye, X. S.; Li, D. et al. Concatemeric dsDNA-templated copper nanoparticles strategy with improved sensitivity and stability based on rolling circle replication and its application in microRNA detection. Anal. Chem. 2014, 86, 6976–6982.
Chen, J. H.; Liu, J.; Fang, Z. Y.; Zeng, L. W. Random dsDNA-templated formation of copper nanoparticles as novel fluorescence probes for label-free lead ions detection. Chem. Commun. 2012, 48, 1057–1059.
Pacioni, N. L.; Filippenko, V.; Presseau, N.; Scaiano, J. C. Oxidation of copper nanoparticles in water: Mechanistic insights revealed by oxygen uptake and spectroscopic methods. Dalton Trans. 2013, 42, 5832–5838.
Chen, T. S.; Zeng, S. Q.; Zhou, W.; Luo, Q. M. A. Quantitative theory model of a photobleaching mechanism. Chinese Phys. Lett. 2003, 20, 1940–1943.