Name: Síntese de DNA sondas de hibridação de mudança de comprimento de onda usando fotoestável Cyanine Corantes (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-07-06T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 44 s
Description: Aprenda a sintetizar sondas de DNA duplamente marcadas com cianinas fotoestáveis para detectar hibridação por mudança de cor de fluorescência. Este método permite imagem molecular em tempo real com alta sensibilidade.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

apoio financeiro por parte da Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, Wa 1386 / 17-1), o Research Training Grupo GRK 2039 (financiado pela DFG) e KIT é reconhecido agradecimento.

Cuidado: Por favor, consulte todas as folhas de dados de segurança pertinentes (MSDS) antes do uso. Muitos dos produtos químicos usados ​​nestas sínteses são tóxicos e cancerígenos. Por favor, use todas as práticas de segurança apropriadas que são normalmente exigidos em laboratórios de química orgânica, tais como vestindo uma bata de laboratório, óculos de segurança e luvas. 1. Sintese dos corantes Nota: ambos os corantes podem ser sintetizados pelos mesmos tipos de reacção Figura 2 mostra uma visão geral destas reacções.. <ol><li> Síntese de 1- (3-azidopropil) -4- (2- (1-metil-1H-indol-3-il) vinil) piridin-1-io iodeto (corante 1) <ol><li> Síntese de 1- (3-iodopropil) iodeto -4-metil-piridin-1-io (Figura 2A, o passo a) <ol><li> Dissolve-se 466 mg de 4-picolina e 5,91 g de 1,3-diiodopropane em 10 ml de acetonitrilo em um frasco de 20 ml de headspace e selar hermeticamente por uma tampa de septo. </li><li> Aquece-se a 85 ° C durante 16 horas. </li><li> Deixa-se arrefecer para a TA, depois remover o solvente sob pressão reduzida utilizando um evaporador rotativo. </li><li> Adicionar 20 ml de acetato de etilo ao óleo residual e tratar a mistura num banho de ultra-sons W 120 durante 3 min. </li><li> Recolhe-se o precipitado formado por filtração e lava-se cinco vezes com acetato de etilo. Seca-se o produto sólido sob vácuo O / N. </li></ol></li><li> Síntese de 1- (3-azidopropil) -4-metilpiridin-1-io (Figura 2A, passo b) <ol><li> Dissolve-se 900 mg de 1- (3-iodopropil) iodeto -4-metil-piridin-1-io em 12 ml de acetonitrilo em um frasco de 20 ml de headspace, adicionar 376 mg de azida de sódio, e selar hermeticamente por uma tampa de septo. </li><li> Aquece-se a 85 ° C durante 16 horas. </li><li> Deixa-se arrefecer para a TA, depois remover o solvente sob pressão reduzida utilizando um evaporador rotativo. </li><li> Adicionar 15 ml de diclorometano ao resíduo. </li><li> Filtrar e descartar o precipitado resultante. </li><li> Remover o solvente sob pressão reduzida utilizando uma podridãoAry evaporador para se obter o produto como um óleo castanho. </li></ol></li><li> Síntese de 1-metil-1H-indol-3-carbaldeído (Figura 2A, passo c) <ol><li> Sob gás inerte (árgon), dissolve-se 1,45 g de indol-3-carbaldeído, carbonato de potássio 1,52 g e 2,70 g de carbonato de dimetilo em 10 ml de dimetilformamida absoluta em um frasco de 50 ml equipado com um condensador de refluxo de fundo redondo. </li><li> Agita-se a mistura a 130 ° C durante 19 h. </li><li> Deixa-se arrefecer até à temperatura ambiente, em seguida verter a mistura em gelo. </li><li> Extrair a camada aquosa três vezes com 150 ml de acetato de etilo. </li><li> Combinar as camadas orgânicas, lavá-las com água, secam-se com sulfato de sódio e eliminar o solvente a 50 ° C sob pressão reduzida utilizando um evaporador rotativo. </li></ol></li><li> Acoplamento de 1- (3-azidopropil) -4- (2- (1-metil-1H-indol-3-il) vinil) piridin-1-io iodeto (corante 1) (Figura 2A, Passo d) <ol><li> Trabalhar sob árgon e sob exclusão de humidade. Dissolve 90 mg de 1- (3-azidopropil) -4-metil-piridin-1-io e 48 mg de 1-metil-1H-indol-3-carbaldeído em 4 ml de etanol em um balão de 20 ml equipado com um condensador de refluxo de fundo redondo. </li><li> Adicionar 0,07 ml de piperidina e aquecer a 80 ° C durante 4 h. </li><li> Deixa-se arrefecer para a TA. </li><li> Recolhe-se o precipitado resultante por filtração e lava-se três vezes com éter dietílico. </li><li> Adicionar éter dietílico para recolher o sobrenadante e o precipitado resultante por filtração. Lavar três vezes com éter dietílico. </li><li> Combinar os precipitados. </li></ol></li></ol></li><li> Síntese de 1- (3-azidopropil) -4- (2- (1-metil-2-fenil-1H-indol-3-il) vinil) iodeto quinolin-1-io (corante 2) <ol><li> Síntese de 1- (3-iodopropil) iodeto -4-metilquinolin-1-io (Figura 2B, passo a) <ol><li> Dissolve-se 715 mg de 4-metilquinolina e 5,91 g de 1,3-diiodopropane em 10 ml de acetonitrilo em um frasco de 20 ml de headspace e selar hermeticamente por uma tampa de septo. </li><li> Calora 85 ° C durante 16 horas. </li><li> Deixa-se arrefecer para a TA, depois remover o solvente sob pressão reduzida utilizando um evaporador rotativo. </li><li> Adicionar 20 ml de acetato de etilo ao óleo remanescente e tratar a mistura num banho de ultra-sons W 120 durante 3 min. </li><li> Recolhe-se o precipitado formado por filtração e lava-se cinco vezes com acetato de etilo. Seca-se o produto sólido sob vácuo O / N. </li></ol></li><li> Síntese de 1- (3-azidopropil) -4-metilquinolin-1-io (Figura 2B, passo b) <ol><li> Dissolve-se 900 mg de 1- (3-iodopropil) iodeto -4-metilquinolin-1-io em 12 ml de acetonitrilo em um frasco de 20 ml de headspace, adicionar 333 mg de azida de sódio, e selar hermeticamente por uma tampa de septo. </li><li> Aquece-se a 85 ° C durante 16 horas. </li><li> Deixa-se arrefecer para a TA, depois remover o solvente sob pressão reduzida utilizando um evaporador rotativo. </li><li> Adicionar 15 ml de diclorometano ao resíduo. </li><li> Filtrar e descartar o precipitado resultante. </li><li> Remover o solvente under pressão reduzida utilizando um evaporador rotativo para se obter o produto na forma de óleo castanho. </li></ol></li><li> Síntese de 1-metil-2-fenil-1H-indole-3-carbaldeído (Figura 2B, passo c) <ol><li> Sob gás inerte (árgon), dissolve-se 1,45 g de 2-fenil-1H-indole-3-carbaldeído, carbonato de potássio 0,996 g e 1,77 g de carbonato de dimetilo em 10 ml de dimetilformamida absoluta em um frasco de 50 ml equipado com um condensador de refluxo de fundo redondo. </li><li> Agita-se a mistura a 130 ° C durante 19 h. </li><li> Deixa-se arrefecer até à temperatura ambiente, em seguida verter a mistura em gelo. </li><li> Extrair a camada aquosa três vezes com 150 ml de acetato de etilo. </li><li> Combinar as camadas orgânicas, lavá-las com água, secam-se com sulfato de sódio e eliminar o solvente sob pressão reduzida utilizando um evaporador rotativo. </li></ol></li><li> Acoplamento de 1- (3-azidopropil) -4- (2- (1-metil-2-Phe nil-1H-indol-3-il) vinil) iodeto quinolin-1-io (Figura 2B, passo d) <ol><li> Obra sob argsobre e sob exclusão de humidade. Dissolve-se 90 mg de 1- (3-azidopropil) -4-metilquinolin-1-io e 59,7 mg de 1-metil-2-fenil-1H-indole-3-carbaldeído em 4 ml de etanol em um balão de 20 ml de fundo redondo equipado com condensador de refluxo. </li><li> Adicionar 0,06 ml de piperidina e aquecer a 80 ° C durante 4 h. </li><li> Deixa-se arrefecer para a TA. </li><li> Recolhe-se o precipitado resultante por filtração e lava-se com éter dietílico três vezes. </li><li> Adicionar éter dietílico para recolher o sobrenadante e o precipitado resultante por filtração. Lavar três vezes com éter dietílico. </li><li> Combinar os precipitados. </li></ol></li></ol></li></ol> 2. Síntese de cadeias de ADN Nota: A síntese das cadeias de ADN é realizada utilizando o método de fosforamidite em fase sólida, como descrito por M. Caruthers 11 em um sintetizador de ADN. O funcionamento do sintetizador é testado antes do processo de síntese, e os reagentes são renovados senecessário. <ol><li> Prearrangements <ol><li> Dissolve-se o disponível comercialmente 2&#39;-O-propargil-deoxyuridinephosphoramidite (CU) em 1,2 ml de diluente amidite (acetonitrilo extra-seco). Mova solução no frasco para um frasco de sintetizador e parafuso no sintetizador. </li><li> Executar um &quot;teste de vazamento&quot; (de acordo com as instruções do fabricante) para se certificar de que não existe nenhuma fuga de gás argônio. Se o &quot;teste de vazamento&quot; falhar, parafuso no frasco com mais força. </li><li> Primeiro a solução de Cu através do enchimento do tubo que liga a câmara de síntese em fase sólida. </li><li> Lave todas as linhas com acetonitrilo. </li></ol></li><li> Síntese de cadeias de ADN <ol><li> Usar o computador conectado para entrar no método sequência de ADN e de acoplamento, seguindo as instruções do protocolo do fabricante. O passo de acoplamento do bloco de construção Cu leva 168 segundos com 7 pulsos (cada impulso são 16 ul) em comparação com 40 segundos com 7 pulsos para um convencionalfosforamidite como blocos de construção. </li><li> Montar a coluna contendo o CPG (vidro de poro controlado) como fase sólida que é modificado com um umol de a primeira base (síntese de ADN é realizada a partir de 3 &#39;para 5&#39;) para o sintetizador. </li><li> Iniciar a síntese no sintetizador de ADN 11. </li></ol></li><li> A manipulação de cadeias de ADN sintetizados <ol><li> Secam-se as colunas com as cadeias de ADN sintetizada sob vácuo O / N. </li><li> Utilize uma pinça para abrir a coluna e solte o CPG para um frasco de reacção. Adicionar 700 ul de solução de amónia aquosa concentrada para desproteger o oligonucleótido e libertar a cadeia de ADN a partir do CPG. </li><li> Fechar o recipiente e aplicar uma tampa de segurança para o recipiente de reacção para evitar a sua ruptura e de calor a 50 ° C durante 18 h. </li><li> Remover a amónia por centrifugação sob pressão reduzida (100 mbar) a 30 ° C durante 30 min. </li><li> Iniciar filtração a partir de CPG: navio Centrifugar a 11.000 xg foR 3 min. Aqui sobrenadante e transferi-la para um dispositivo de centrifugação com um tamanho de poro de 0,45 um. Centrifugar a 1.000 g durante 4 min. </li><li> Enquanto isso, adicionar 300 uL de água duplamente destilada para a CPG, de vórtice durante 20 segundos e centrifugar a 11000 xg durante 3 min. Transferir o sobrenadante para o dispositivo de centrifugação e centrifugar a 1000 x g durante 4 min. Repita este procedimento de lavagem duas vezes. </li><li> Remover a água das soluções aquosas combinadas por centrifugação a 0,1 mbar e 25 ° CO / N. </li></ol></li></ol> 3. Procedimento &quot;Clicando&quot; <ol><li> Adicionar 50 uL de água duplamente destilada, 25 jil de uma solução de ascorbato de sódio (0,4 M em água), 34 ul de tris - [(1-benzil-1H-1,2,3-triazol-4-il) metil] amina (0,1 H em DMSO / tBuOH 3: 1), 114 ul de azida (0,01 M em DMSO / tBuOH 3: 1) e 17 ul de uma tetraquis () cobre (I), solução de hexafluorofosfato de acetonitrilo (0,1 M em DMSO / tBuOH 3: 1) para a amostra de ADN modificado com alcino liofilizada. </li&gt; <li> Incubar a amostra a 60 ° C durante 1,5 h. </li><li> Arrefecer attemperatura ambiente. </li><li> Adicionar 150 ul de Na2EDTA (0,05 M em água) e 450 ul de acetato de sódio (0,3 M em água) à amostra de ADN e transferência para um tubo de 10 ml. </li><li> Adicionar 10 ml de etanol (100%) e manter a -32 ° C durante 16 horas. </li><li> embarcação Centrifugar durante 15 min a 1000 x g e remover o sobrenadante. </li><li> Lavar ADN-pelete com 2 ml de etanol frio (80%). </li><li> sedimento seco sob pressão reduzida. </li></ol> Purificação 4. HPLC Nota: Antes de separar as fitas de DNA se certificar de que o HPLC está funcionando corretamente, solvente suficiente disponível ea coluna está limpo. Lavar a coluna com tampão de concentração a partir de / acetonitrilo. <ol><li> Dissolve-se o ADN-pelete em bruto em 250 uL de água duplamente destilada e transferir para um frasco de HPLC. </li><li> Iniciar Executar HPLC de 45 min com um gradiente de 0% de acetonitrilo até 15% de acetonitrilo durante um corante e um gradi<html> ent de 0% de acetonitrilo a 17% de acetonitrilo para a tintura 2. Monitorar o funcionamento, verificando 260 nm (absorção DNA) e 459 nm (corante 1) ou 542 nm (corante 2). Recolhe-se as fracções que mostram absorção em ambos os canais de comprimento de onda. </li><li> Verificar as fracções recolhidas para a direita por massa assistida por matriz de ionização de dessorção por laser (MALDI) A espectrometria de massa utilizando uma matriz que consiste em 3-hidroxipicolínico ácido (3HPA) e diammoniumhydrogencitrate. <ol><li> Preparar a matriz através da mistura de 900 ul de uma solução saturada de 3-HPA em 1: 1-mistura de acetonitrilo e água com 100 ul de uma solução diammoniumhydrogencitrate (100 g / L) em água. </li><li> Pipetar 1-2 ul da sonda de DNA no alvo e deixe secar ao ar. </li><li> Adicionar 0,2 mL da matriz de 3-HPA / diammoniumhydrogencitrate à amostra e misturar até que cristaliza. </li><li> Execute espectrometria de massa MALDI. </li><li> Combinar as fracções de HPLC que exibem a massa direita. </li></ol></li></ol>_title &quot;&gt; 5. Determinação da Concentração Nota: A concentração é determinada através da medição da absorção a 260 nm usando um UV / Vis, com base nos coeficientes de extinção (ε 260) das bases de ADN e o corante. <ol><li> Dissolve-se o ADN em 100 - 200 ul de água duplamente destilada. </li><li> Aplicar 1 ul da solução de ADN no UV / VIS. </li><li> Medir a absorção a 260 nm. Repita três vezes. </li><li> Tomar o valor médio para o cálculo da concentração da solução. Para o cálculo dos coeficientes de extinção, utilizar ε 260nm das quatro bases naturais 12 e a 260 nm ε do Cu bloco de construção comprado (considerado como uridina natural) 12 para se obter a 260 nm ε de toda a cadeia de ADN. Para corante 1, o uso ε 260 nm = 10.200 L * mol -1 * cm -1 e para a tintura 2, o uso ε 260 nm = 13.100 L * mol &lt;sup&gt; -1 * cm -1. Calcula-se a concentração da solução seguinte lei de Lambert-Beers com base nos coeficientes de extinção e absorvências medidas. 13 </li></ol> 6. Preparação de amostras e espectroscopia <ol><li> Preparação de amostras de cadeia simples <ol><li> Preparar separadamente um ml de soluções 2,5 mM de cada um dos DNA1 modificado e DNA2 em NaCl 200 mM, NaP 50 mM de i, pH = 7. </li></ol></li><li> Preparação de amostras de cadeia dupla <ol><li> Prepare 1 ml de uma solução contendo 2,5 | iM de DNA1 e 2,5 uM de DNA2 em NaCl 200 mM, NaP 50 mM de i, pH = 7 num vaso de reacção. </li><li> Fixar a tampa com uma tampa de segurança e de calor a 90 ° C durante 10 min. Em seguida, desligue aquecimento e deixar arrefecer até à RT O / N. </li></ol></li><li> espectroscopia de absorção Nota: Para determinar o comprimento de onda de excitação para a especificação de fluorescênciaOs espectros de absorção troscopy são registados. <ol><li> Medições de fita simples <ol><li> Grave uma medição em branco contendo apenas 200 mM de NaCl, NaP 50 mM i tampão, pH = 7. </li><li> Transferir a solução preparada de DNA1 numa cuvete de 1 cm de vidro de quartzo e registar a absorção. Corrigir a medida contra os dados em branco. Determinar o valor máximo da absorção do corante. </li><li> Repita o procedimento para DNA2. </li></ol></li></ol></li><li> espectroscopia de fluorescência <ol><li> Medições de fita simples <ol><li> Grave uma medição em branco contendo NaCl a 200 mM, NaP 50 mM i tampão, pH = 7; usando o comprimento de onda de excitação do corante 1. </li><li> Transferir a solução DNA1 numa cuvete de 1 cm de vidro de quartzo. </li><li> Grave o espectro de fluorescência. </li></ol></li><li> Medição de fita dupla <ol><li> Transferir a solução de cadeia dupla numa cuvete de vidro de quartzo. </li&gt; <li> Grave o espectro de fluorescência usando o comprimento de onda de excitação do corante 1. </li></ol></li></ol></li><li> experiências de visualização Cuidado: protecção ocular adequada deve ser usado para evitar danos UV para os olhos! <ol><li> Para obter uma melhor compreensão do que os espectros registados estão mostrando, irradiam-se as tinas com lâmpadas UV portátil (Figura 5). Observe a mudança de cor de fluorescência a partir do individual para o DNA de cadeia dupla. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Kobayashi, H., Ogawa, M., Alford, R., Choyke, P. L., Urano, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+strategies+for+fluorescent+probe+design+in+medical+diagnostic+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Rev%22%5BJournal%5D)">New strategies for fluorescent probe design in medical diagnostic imaging.</a> Chem Rev. 110 (5), 2620-2640 (2010).</li>
<li>Berezin, M. Y., Achilefu, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fluorescence+Lifetime+Measurements+and+Biological+Imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Rev%22%5BJournal%5D)">Fluorescence Lifetime Measurements and Biological Imaging.</a> Chem. Rev. 110 (5), 2641-2684 (2010).</li>
<li>Lee, J. S., Vendrell, M., Chang, Y. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diversity-oriented+optical+imaging+probe+development%5BTitle%5D)+AND+%22Curr.+Opin.+Chem.+Biol%22%5BJournal%5D)">Diversity-oriented optical imaging probe development.</a> Curr. Opin. Chem. Biol. 15 (6), 760-767 (2011).</li>
<li>Tyagi, S., Bratu, D. P., Kramer, F. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multicolor+molecular+beacons+for+allele+discrimination%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Multicolor molecular beacons for allele discrimination.</a> Nat. Biotechnol. 16 (1), 49-53 (1998).</li>
<li>Holzhauser, C., Wagenknecht, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((%2334%3BDNA+Traffic+Lights%26%2334%3B%3A+Concept+of+Wavelength-Shifting+DNA+Probes+and+Application+in+an+Aptasensor%5BTitle%5D)+AND+%22ChemBioChem%22%5BJournal%5D)">#34;DNA Traffic Lights&#34;: Concept of Wavelength-Shifting DNA Probes and Application in an Aptasensor.</a> ChemBioChem. 13 (8), 1136-1138 (2012).</li>
<li>Holzhauser, C., Wagenknecht, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DNA+and+RNA+%26%2334%3BTraffic+Lights%26%2334%3B%3A+Synthetic+Wavelength-Shifting+Fluorescent+Probes+Based+on+Nucleic+Acid+Base+Substitutes+for+Molecular+Imaging%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Org.+Chem%22%5BJournal%5D)">DNA and RNA &#34;Traffic Lights&#34;: Synthetic Wavelength-Shifting Fluorescent Probes Based on Nucleic Acid Base Substitutes for Molecular Imaging.</a> J. Org. Chem. 78 (15), 7373-7379 (2013).</li>
<li>Berndl, S., Wagenknecht, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fluorescent+Color+Readout+of+DNA+Hybridization+with+Thiazole+Orange+as+an+Artificial+DNA+Base%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">Fluorescent Color Readout of DNA Hybridization with Thiazole Orange as an Artificial DNA Base.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 48 (13), 2418-2421 (2009).</li>
<li>Bohländer, P. R., Wagenknecht, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+a+Photostable+Energy-Transfer+Pair+for+%26%2334%3BDNA+Traffic+Lights%26%2334%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Org.+Chem%22%5BJournal%5D)">Synthesis of a Photostable Energy-Transfer Pair for &#34;DNA Traffic Lights&#34.</a> Eur. J. Org. Chem. 34, 7547-7551 (2014).</li>
<li>Walter, H. K., Bohländer, P. R., Wagenknecht, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+Wavelength-Shifting+Fluorescent+Module+for+the+Adenosine+Aptamer+Using+Photostable+Cyanine+Dyes%5BTitle%5D)+AND+%22ChemistryOpen%22%5BJournal%5D)">Development of a Wavelength-Shifting Fluorescent Module for the Adenosine Aptamer Using Photostable Cyanine Dyes.</a> ChemistryOpen. 4 (2), 92-96 (2015).</li>
<li>Gierlich, J., Burley, G. A., Gramlicj, P. M. E., Hammond, D. M., Carell, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Click+chemistry+as+a+reliable+method+for+the+high-density+postsynthetic+functionalization+of+alkyne-modified+DNA%5BTitle%5D)+AND+%22Org.+Lett%22%5BJournal%5D)">Click chemistry as a reliable method for the high-density postsynthetic functionalization of alkyne-modified DNA.</a> Org. Lett. 8 (17), 3639-3642 (2006).</li>
<li>Matteucci, M. D., Caruthers, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+deoxyoligonucleotides+on+a+polymer+support%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Synthesis of deoxyoligonucleotides on a polymer support.</a> J. Am. Chem. Soc. 103 (11), 3185-3191 (1981).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Handbook+of+Biochemistry+and+Molecular+Biology%2C+Volume+1%3A+Nucleic+Acids%22">Handbook of Biochemistry and Molecular Biology, Volume 1: Nucleic Acids</a>. Fasman, G. D. , CRC Press. 589(1975).</li>
<li>Puglisi, J. D., Tinoco, J. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Absorbance+melting+curves+of+RNA%5BTitle%5D)+AND+%22Meth.+Enzymol%22%5BJournal%5D)">Absorbance melting curves of RNA.</a> Meth. Enzymol. 180, 304-325 (1989).</li>
<li>Johansson, M. K., Fidder, H., Dick, D., Cook, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intramolecular+Dimers%3A+A+New+Strategy+to+Fluorescence+Quenching+in+Dual-Labeled+Oligonucleotide+Probes%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Intramolecular Dimers: A New Strategy to Fluorescence Quenching in Dual-Labeled Oligonucleotide Probes.</a> J. Am. Chem. Soc. 124, 6950-6956 (2002).</li>
<li>Barrois, S., Wörner, S., Wagenknecht, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Role+of+Duplex+Stability+for+Wavelength-Shifting+Fluorescent+DNA+Probes%3A+Energy+Transfer+vs+Excition+Interactions+in+DNA+%26%2334%3BTraffic+Lights%26%2334%3B%2C+Photochem%5BTitle%5D)+AND+%22Photobiol.+Sci%22%5BJournal%5D)">The Role of Duplex Stability for Wavelength-Shifting Fluorescent DNA Probes: Energy Transfer vs Excition Interactions in DNA &#34;Traffic Lights&#34;, Photochem.</a> Photobiol. Sci. 13, 1126-1129 (2014).</li>
</ol>

Os autores não têm nada a divulgar.

Este protocolo mostra o procedimento completo para rotular DNA pós-sinteticamente através CuAAC por corantes fluorescentes modificados-azida. Isto inclui a síntese dos corantes e o ADN modificado com alcino, bem como o procedimento de marcação. A síntese dos corantes seguintes quatro passos. Todos os produtos podem ser obtidos por uma precipitação em vez simples, devido à sua carga positiva e sem cromatografia em coluna demorado é necessária. A introdução das funcionalidades azida antes dos ...

A imagem molecular representa uma técnica fundamental para a compreensão dos processos biológicos dentro de células vivas. 1-3 O desenvolvimento de sondas fluorescentes de ácidos nucleicos com base para tais aplicações químico-biológica tornou-se um campo de pesquisa em expansão. Estas sondas fluorescentes precisam atender a alguns requisitos para se tornar as ferramentas apropriadas para imagens de células. Em primeiro lugar, os corantes aplicados devem apresentam uma fluorescência com elevados rendimentos quânticos, os desvios grandes Stokes &quot;e, mais importante ainda, elevados photostabilities para permitir a longo prazo in vivo de imagens. E em segundo lugar, devem mostrar uma leitura de fluorescência fiável. Convencional cromóforo-quencher-sistemas são baseados na leitura de uma única cor de fluorescência por mudanças simples em intensidades de fluorescência. 4 Esta abordagem assume o risco de resultados falsos positivos ou falsos negativos devido a autofluorescência de componentes intracelulares ou baixos rácios de sinal-ruído devido à têmpera indesejada por outro cOMcomponentes. 4 Recentemente, relatou-se no conceito de &quot;semáforos de ADN&quot; que mostram leituras de cor de fluorescência dupla usando dois cromóforos diferentes. 5-6 O conceito baseia-se na transferência de energia (ET) a partir do corante dador do corante aceitador à qual muda a fluorescência cor (ver Figura 1). Isto permite uma leitura mais fiável e, assim, fornece uma ferramenta poderosa para sondas de imagem fluorescentes. Rotulagem dos oligonucleótidos com corantes fluorescentes pode ser conseguida por duas abordagens diferentes. Os corantes podem ser incorporados durante a síntese química de ADN sobre uma fase sólida, utilizando blocos de construção de fosforamidite correspondentemente modificados. 7 Este método é limitado aos corantes que sejam estáveis ​​sob as condições de desprotecção e de fosforamidite padrão. Como alternativa, as metodologias de modificação pós-sintética foram estabelecidas na química de oligonucleótidos. Aqui, nós demonstramos a síntese de um dos nossos novos fotosenergia tabela de pares de transferência de 8,9 e a rotulagem de pós-sintética de DNA usando catalisada por cobre 1,3-cicloadição entre azidas e alcinos (CuAAC). 10

<table><tbody><tr><td colspan="4">synthesis</td></tr><tr><td>4-Picoline</td><td>Sigma Aldrich</td><td>239615</td><td></td></tr><tr><td>1,3-Diiodopropano</td><td>Sigma Aldrich</td><td>238414</td><td></td></tr><tr><td>Acetonitrila</td><td>Fisher Scientific</td><td>10660131</td><td>HPLC grau</td></tr><tr><td>acetato de etila</td><td>Fisher Scientific</td><td>10456870</td><td>grau técnico</td></tr><tr><td>azida</td> <td>de sódioSigma Aldrich</td><td>71290</td><td>p.a. grau</td></tr><tr><td>Diclorometano</td><td>Fisher Científico</td><td>10626642</td><td>grau técnico</td></tr><tr><td>Indole-3-carboxaldeído; 98%</td> <td>ABCR</td><td>AB112969</td><td></td></tr><tr><td>carbonato de potássio, 99 + %</td> <td>Acros</td><td>424081000</td><td></td></tr><tr><td>dimetilcarbonato</td><td>Sigma Aldrich</td><td>517127</td><td></td></tr><tr><td>N, N-Dimetilformamida, 99,8%, Extra Seco sobre Peneira Molecular</td><td>Acros</td><td>348435000</td><td></td></tr><tr><td>Sulfato de Sódio</td><td>Bernd Kraft</td><td>12623,46</td><td></td></tr><tr><td>Etanol, 99,5%</td> <td>Acros</td><td>397690010</td><td></td></tr><tr><td>Piperidina, 99%</td> <td>Acros</td><td>147181000</td><td></td></tr><tr><td>Diethylether</td><td>Fisher Scientific</td><td>10407830</td><td>grau técnico</td></tr><tr><td>2-Fenilindol-3-carboxaldeído; 97%</td><td>ABCR</td><td>AB125050</td><td></td></tr><tr><td>4-Metilquinolina</td><td>ABCR</td><td>AB117222</td><td></td></tr><tr><td colspan="4">DNA synthesis</td></tr><tr><td>Expedite 8909 Nucleic Acid Synthesizer</td><td>Applied Biosystems</td><td>&nbsp;-</td><td></td></tr><tr><td>DMT-dA(bz) Phosphoramidite</td><td>Sigma Aldrich</td><td>A111081</td><td></td></tr><tr><td>DMT-dT Phosphoramidite</td><td>Sigma Aldrich</td><td></td><td></td>T111081</tr><tr><td>DMT-dG (dmf) Fosforamidita</td><td>Sigma Aldrich</td><td>G11508</td><td></td></tr><tr><td>DMT-dC (bz) Fosforamidita</td><td>Sigma Aldrich</td><td>C11108</td><td></td></tr><tr><td>Diluente de Amidita para síntese de DNA</td><td>Sigma Aldrich</td><td>L010010</td><td></td></tr><tr><td>Acetonitrila ultrapura para síntese de DNA</td><td>Sigma Aldrich</td><td>L010400</td><td></td></tr><tr><td>Cap A</td><td>Sigma Aldrich</td><td>L840000</td><td></td></tr><tr><td>Cap B</td><td>Sigma Aldrich</td><td>L850000</td><td></td></tr><tr><td>CPG dT Coluna 1.0&nbsp; &micro; reagentes</td><td>mole Proligo</td><td>T461010</td><td></td></tr><tr><td>CPG dA(bz) Coluna 1.0&nbsp; &micro; reagentes</td><td>mole Proligo</td><td>A461010</td><td></td></tr><tr><td>CPG dG(ib) Coluna 1.0&nbsp; &micro; Reagentes</td><td>Mole Proligo</td><td>G461010</td><td></td></tr><tr><td>CPG dC(bz) Coluna 1.0&nbsp; &micro; reagentes mole</td><td>Proligo</td><td>C461010</td><td></td></tr><tr><td>amônia (solução aquosa)&nbsp;</td>Dispositivos <td></td> centrífugos 318612 <td></td><td>Fluka Analytical</td></tr><tr><td>nanosep 0.45&nbsp; &micro; m</td><td>Pall</td><td>ODGHPC34</td><td></td></tr><tr><td>5- (Benziltio) -1H-tetrazol (Ativador)</td> <td>Sigma Aldrich</td><td>75666</td><td></td></tr><tr><td>2'-O-propargyl desoxiuridinafosforamidite</td><td>Chem Genes</td><td>ANP-7754</td><td></td></tr><tr><td colspan="4">workup</td></tr><tr><td>vacuum concentrador</td><td>Christ</td><td></td><td></td></tr><tr><td>click </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tetrakis (acetonitrila) cobre (I) hexafluorofosfato</td><td>Sigma Aldrich</td><td>346276</td><td></td></tr><tr><td>acetato de sódio</td><td>Sigma Aldrich</td><td>S2889</td><td></td></tr> <tr><td>(+) -Sodium L-ascorbato</td><td>Sigma Aldrich</td><td>A7631</td><td></td></tr><tr><td>EDTA sal dissódico</td><td>Sigma Aldrich</td><td>E5134</td><td></td></tr><tr><td>TBTA-ligante</td><td>&nbsp;-</td><td>&nbsp;-</td><td>sintetizado de acordo com um procedimento da literatura1</td></tr><tr><td colspan="4">HPLC</td></tr><tr><td>HPLC-system</td><td>Shimadzu</td><td></td><td></td></tr><tr><td>MALDI-Biflex-IV espectrômetro</td><td>Bruker Daltonics</td><td></td><td></td></tr><tr><td>LC-318 C18 coluna</td><td>Supelcosil via Sigma Aldrich</td><td>58368</td><td></td></tr><tr><td colspan="4">determinação da concentração</td></tr><tr><td>ND 1000 Espectrofotômetro</td><td>nanodrop</td><td></td><td></td></tr><tr><td colspan="4">preparação e espectroscopia de amostras</td></tr><tr><td>Cary 100 Bio</td><td>Varian</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Fluoromax-3 fluorímetro</td><td>Jobin-Yvon</td><td></td><td></td></tr><tr><td colspan="4">1 R. Chan Timothy, R. Hilgraf, K. B. Sharpless, V. Fokin Valery, Org Lett 2004, 6, 2853-2855.</td></tr></tbody></table>

síntese de dna sondas de hibridação de mudança de comprimento de onda usando fotoestável cyanine corantes

Synthesis of Wavelength-shifting DNA Hybridization Probes by Using Photostable Cyanine Dyes

Neste protocolo, demonstramos um método para a síntese de 2&#39;-alcino modificado cadeias de ácido desoxirribonucleico (ADN) por síntese em fase sólida automatizados usando a química fosforamidite padrão. Oligonucleotídeos são pós-sinteticamente marcado por dois novos corantes cianina fotoestáveis ​​usando click-química catalisada por cobre. A síntese de ambos os corantes dador e aceitador é descrita e é realizado em três etapas consecutivas. Com o ADN como a arquitectura envolvente, estes dois corantes submetidos a uma transferência de energia quando eles são colocados em estreita proximidade por hibridação. Portanto, emparelhamento de duas cadeias de ADN de cadeia simples é visualizada por uma mudança de cor de fluorescência. Esta mudança de cor é caracterizado por espectroscopia de fluorescência, mas pode também ser directamente observada por utilização de uma lâmpada ultravioleta de mão (UV). O conceito de uma leitura de cor de fluorescência dupla faz com que essas sondas de oligonucleotídeos excelentes ferramentas para imagiologia molecular, especialmente quando o pho descritacorantes tostable são utilizados. Deste modo, as sondas fotodegradação de imagiologia é prevenida, e os processos biológicos pode ser observada em tempo real durante um período de tempo mais longo.

Absorção e espectros de fluorescência do ADN de cadeia dupla e são registados como mostrado na Figura 4. O espectro de absorção gravado (Figura 4 à direita) mostra a absorção maxima λ max a 465 nm para DNA1 de cadeia simples (dye 1) e 546 nm para DNA2 de cadeia simples (corante 2). O DNA1_2 recozido (corante corante 1 &amp; 2) apresenta máximos a 469 nm e ambos 567 nm. Ambos máximos...

Os corantes fotoestáveis de cianina são ligados a oligonucleotídeos para monitorar a hibridização por transferência de energia.

Síntese de DNA sondas de hibridação de mudança de comprimento de onda usando fotoestável Cyanine Corantes

In this protocol, we demonstrate a method for the synthesis of 2&#39;-alkyne modified deoxyribonucleic acid (DNA) strands by automated solid phase ...

O objetivo geral deste experimento é visualizar a transferência de energia de uma fita de DNA modificada com corante para outra. Este método pode auxiliar em questões fundamentais na área da biologia molecular, como a interferência de RNA ao monitorar o processamento e a integridade do siRNA em células vivas em tempo real.A principal vantagem desta técnica é a facilidade de monitorar a propagação da fluorescência e a mudança de cor, fornecendo um resultado claro. Assim, são eliminados os resultados falsos positivos. Para iniciar este procedimento, adicione os reagentes apropriados, conforme indicado no protocolo do texto, a um balão de fundo redondo de 20 mililitros, equipado com barra de agitação magnética e condensador de refluxo.Em seguida, adicione zero vírgula zero seis mililitros de piperidina. E aqueça a mistura de reação a 80 graus Celsius por quatro horas. Após a reação ter esfriado até a temperatura ambiente, colete o precipitado resultante por filtração.E lave com éter dietílico três vezes. Em seguida, adicione cem mililitros de éter dietílico ao sobrenadante. E colete o precipitado resultante por filtração.Após lavar três vezes com éter dietílico, combine o precipitado

synthesis-wavelength-shifting-dna-hybridization-probes-using

Research

JoVE Journal

Biology

Biologia

Este vídeo é uma demonstração técnica do protocolo de hibridização para todo o genoma azulejos caminho disposição CGH, que escaneia todo o genoma humano usando apenas 25-100 ng de DNA que podem ser isoladas a partir de uma variedade de fontes, incluindo o material de arquivo formol fixa.

Demonstração de técnicas Whole Genome hibridização genômica comparativa de matriz

Nós apresentamos uma integração inovadora e poderosa de nanofotônica (QD-FRET) e microfluídica para investigar a formação de polyplexes polieletrólito, que é esperado para prestar um melhor controle e síntese de polyplexes uniforme e personalizável para à base de ácido nucléico futuro terapêutica.

Combinando QD-FRET e microfluídica para monitorar Nanocomplex DNA Automontagem-in Real-Time

Um método quantitativo para a análise da replicação do cromossoma de temporização é descrito. O método utiliza a incorporação de BrdU, em combinação com...

Tempo cromossomo Replicando Combinado com Fluorescente<em&gt; Em situ</em&gt; Hibridização

O vídeo demonstra um método para avaliar as forças do receptor aplicadas por células imunes usando nanopartículas de ouro ancoradas em polietilenoglicol e sondas de tensão de gancho de cabelo de DNA. As interações de células T CD8-positivas desencadeiam o desdobramento da sonda, emitindo fluorescência enquanto as fitas de bloqueio sustentam o sinal para quantificar as forças aplicadas pelas células imunes.

Usando sondas de tensão baseadas em DNA para avaliar as forças receptoras aplicadas pelas células imunes

Nós descrevemos um protocolo robusto e versátil para a análise de arquitetura nuclear por FISH DNA 3D usando sondas fluorescentes diretamente marcadas.

Robust FISH DNA 3D utilizando sondas Diretamente rotuladas

Aqui, apresentamos um método simples para realizar hibridização in situ de DNA de fluorescência (DNA ISH) para visualizar sequências heterocromáticas repetitivas em cromossomos montados em lâminas. O método requer reagentes mínimos e é versátil para uso com sondas curtas ou longas, tecidos diferentes e detecção com sinais baseados em fluorescência ou não fluorescência.

Método simples para DNA de Fluorescência<em&gt; In Situ</em&gt; A hibridação com Cromossomos Squashed

Descrevemos aqui um protocolo otimizado de ensaios fluorescentes eletroforética de desvio de mobilidade (Femsa) usando SOX-2 proteínas purificadas em conjunto com sondas de DNA infravermelhos fluorescentes marcadas com corante como um estudo de caso para resolver uma questão biológica importante.

Um protocolo otimizado para a mobilidade eletroforética ensaio de desvio usando oligonucleotídeos Infrared corante fluorescente-etiquetados

Aqui, apresentamos um protocolo para usar tiazol laranja para a detecção de DNA em experimentos de electroforese do gel. O uso de laranja tiazol permite a eliminação do brometo de etídio, e detecção de fluorescência pode ser obtida com UV ou luz azul.

Eletroforese de DNA usando tiazol laranja em vez de brometo de etídio ou corantes alternativos

Este protocolo descreve uma aplicação de fluorescência de molécula única na hibridização situ (smFISH) para medir a cinética in vivo da síntese e degradação do mRNA.

Sondando cinética mRNA no espaço e no tempo em Escherichia coli usando fluorescência de molécula única de duas cores na hibridização situ

Este artigo descreve um protocolo detalhado para o uso de sondas de tensão baseadas em DNA para obter imagens das forças receptoras aplicadas por células imunes. Essa abordagem pode mapear forças receptoras &gt;4.7pN em tempo real e pode integrar forças ao longo do tempo.

Sondas de Tensão de DNA para Mapear as Forças Transitórias do Receptor de Piconewton por Células Imunes

Este protocolo descreve o projeto de sondas de hibridização dividida utilizando o aptâmero de luz fluorescente DAP-10-42 como repórter de sinal e sua aplicação para detecção de ácido nucleico e diferenciação entre alvos com substituições de nucleotídeo único.

Sonda de hibridização dividida utilizando um aptâmero de luz fluorescente de DNA como repórter de sinal para análise de ácido nucleico de sequência específica

Aprenda a sintetizar sondas de DNA duplamente marcadas com cianinas fotoestáveis para detectar hibridação por mudança de cor de fluorescência. Este método permite imagem molecular em tempo real com alta sensibilidade.

Síntese de DNA sondas de hibridação de mudança de comprimento de onda usando fotoestável Cyanine Corantes

Explorar mais vídeos