پراو

خلاصه‌ای از تاریخچه رنگ‌آمیزی به وسیله اتیدیوم بروماید

۲۹ خرداد ۱۳۹۶

برای دهه‌ها اتیدیوم بروماید (EtBr) به‌عنوان رنگ اصلی مورداســـــتفاده توسط زیست شناسان مولکولی انتخاب می‌انجام گرفت. اما اکنون به دلیل ترس غیرعادی درزمینهٔ سرطان‌زا بودن آن مانند تکنیک‌های گرادیان سزیوم کلراید (CsCl)، کلون انجامن درون فاژ لامبدا و توالی یابی دستی به تاریخ پیوسته اســـــت. اکنون زمان آن رسیده که باهم به تاریخچه آغاز این تغییر نگاهی بی‌اندازیم. با پراو همراه باشید…

یک شروع کند

در دهه ۶۰ میلادی DNA ویروسی، پلازمیدی و میتوکندریایی که از DNA ژنومی زیاد سنگین‌تر بودند به‌وسیله سانتریفیوژ دور بالا در گرادیان غلظت CsCl جداسازی می‌انجام گرفتند. این تکنیک به‌صورت زیاد ساده‌تری امروزه نیز در طول جداسازی DNA پلازمیدی کاربرد دارد که در طی آن بخش‌های DNA کروموزومی به همراه توده‌های (debris) سلولی به‌وسیله سانتریفیوژ از مولکول‌های پلازمیدی سبک‌تر جدا می‌شوند.

برخلاف زمان ۱۵ دقیقه‌ای سانتریفیوژ در دور g12000 مورداســـــتفاده در مینی سانتریوفیوژهای امروزی، جداسازی در CsCl در دورهای صدها هزار g و به مدت تعدادین روز انجام می‌انجام گرفت. در سال ۱۹۶۶ H.Thorne دو مقاله (۱ و ۲) به چاپ رساند که در آن‌ها امکان جداسازی DNA ویروس پولیوما از DNA سلول میزبان را به‌وسیله الکتروفورز DNA نشان‌دار انجام گرفته رادیواکتیو بر روی ژل نشان می‌داد.

شش سال پس از مقاله Thorne، محققین آلمانی C. Aat و P.Borst که بر روی میتوکندری فعالیت می‌انجامند وارد داســـــتان انجام گرفتند. همانند زیادی از اکتشافات علمی یک اشتباه به وجود آمده در تحقیقاتشان منجر به کشف آن‌ها انجام گرفت، که در این مورد خراب انجام گرفتن سانتریفیوژ دور بالای آن‌ها بود.

با هشداراتی که این محققان درزمینهٔ مقاله Thorne داشتند، تصمیم به بررسی امکان جداسازی DNA میتوکندری بر روی ژل گرفتند. آن‌ها به‌صورت معمول از اتیدیوم بروماید برای جداسازی اشکال مختلف DNA میتوکندریایی (سوپرکویل، خطی و قطعه انجام گرفته) در گرادیان خود اســـــتفاده می‌انجامند و منطقی به نظر می‌رسید که از این ماده در ژل نیز اســـــتفاده کنند. همچنین این محققان در مقاله‌ای که منتشر انجامند ذکر انجامه‌اند که متداوم به رنگ نارنجی براقی که در گرادیان ایجاد می‌انجام گرفت علاقه داشته‌اند. درنتیجه، یک علاقه شخصی نیز منجر به پیشبرد علمی بزرگی انجام گرفته اســـــت.

از مخاطبان نخستیه تا گسترش همگانی

اما ادامه داســـــتان یک اتفاق تاریخی نیست. اگرچه جداسازی DNA میتوکندریایی بر روی ژل با اســـــتفاده از EtBr زیاد موفقیت‌آمیز بود به‌گونه‌ای که Aat و Borst هیچ‌گاه به فکر اســـــتفاده مجدد از سانتریفیوژ تعمیر انجام گرفته خود نیافتادند، اما پس از انتشار مقاله خود در سال ۱۹۷۲ به ادامه کارهای خود در این زمینه نپرداختند.

مقاله مروری که در این زمینه به‌وسیله برنده جایزه نوبل R.Robers به چاپ رسید به مقاله دیگری به‌عنوان منبع نخستیه برای اســـــتفاده از EtBr در جداسازی DNA به‌وسیله الکتروفورز اشاره می‌کند که توسط Sharp و همکاران در سال ۱۹۷۳ به چاپ رسیده اســـــت. اگرچه Sharp همان منطقی را در رنگ‌آمیزی به‌وسیله اتیدیوم بروماید به‌کاربرده بود که قبلاً Aat و Borst اســـــتفاده انجامه بودند اما R.Robers مقاله‌اش را به این مقاله که پیش از آن‌ها چاپ انجام گرفته بود ارجاع نداد. قاعدتاً Aat و Borst در چاپ انجامن روش خود مقدم‌تر بوده‌اند اما مقاله Sharp et al سه برابر افزایش از آن‌ها ارجاع خورده اســـــت که امکان دارد به دلیل اســـــتفاده آن‌ها از تکنولوژی نوآورانه دهه ۷۰ (هضم DNA به‌وسیله آنزیم‌های محدودالاثر) در مقاله خود باانجام گرفت.

اکنون EtBr کجاســـــت؟

اکنون در اوایل قرن ۲۱ همچنان اتیدیوم بروماید به میزان زیاد زیادی در آزمایشگاه‌های متعددی مورداســـــتفاده قرار می‌گیرد اما ترکیبی از سرطان‌زا بودن این ماده و نیاز به اســـــتفاده از نور UV جهت مشاهده آن باعث انجام گرفته اســـــت که زیادی از مؤسسات به فکر جایگزین انجامن آن با ماده‌ای ایمن‌تر بیافتند. زیادی از آزمایشگاه‌ها عاری از EtBr انجام گرفته‌اند و به‌احتمال زیاد زیاد راه برگشتی نیز وجود نخواهد داشت. رنگ‌های متعدد زیادی نیز به‌عنوان جایگزین اتیدیوم بروماید مورداســـــتفاده قرار می‌گیرند. تاریخچه افول و نزول EtBr الگویی مانند دیگر تکنیک‌های علمی دارد:

قدم‌های آهسته بر پایه تکنیک‌های اغلب فراموش‌انجام گرفته گذشته که یک آغاز آهسته داشته اما با گسترش همگانی ادامه پیدا می‌کند.

درنهایت تنها موضوعی که همراه این بحث ادامه پیدا می‌کند این خواهد بود که چه کسی برای نخستین بار از آن اســـــتفاده انجامه اســـــت.

[stextbox id=”download” direction=”rtl”]در صورت تمایل می‌توانید مقاله تکمیل این مطلب را به زبان انگلیسی از پیوند منبع مشاهده نمایید، همچنین مقالات مرتبط در داخل متن پیوند انجام گرفته اســـــت، اگر مقالات رایگان نبود از بخش دانلود رایگان مقالات، مقاله تکمیل را به صورت PDF دریافت کنید.[/stextbox]

 

منبع:
IUBMB Life