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干货分享 | 实用核酸染料小知识

凡是要做核酸电泳，就不可避免要接触核酸染料。小翌在初入实验室时，用的就是溴化乙锭（Ethidium Bromide，EB），现在想想真是初生牛犊不怕虎，用的时候也不太注意，甚至有时候跑完胶手套都不带就拿去照胶，全然不把EB毒性放在眼里，还好核酸电泳实验做的不多，健健康康地毕业，平平安安地离开了校园。
 
那么大家为什么会谈EB色变？既然EB有毒，为何还没有退出科研舞台？常用的核酸染料有哪些，又该如何选择？小翌整理了一些关于核酸染料的内容，相信可以帮你做出判断。

 

强毒型染料--EB

溴化乙锭（EB）是高度灵敏的嵌入性芳香族荧光化合物，是应用最早的、最成熟的核酸染料，并且由于其价格便宜、灵敏度高，早期被实验者广泛应用。同时由于其分子量小，很轻易就能穿透细胞膜，属于诱变剂，具有高致癌性，对人体潜在危害非常大。EB通常用于分子遗传学、DNA和染色质结构分析等研究中，特别是国内很多实验室仍在使用EB进行核酸凝胶电泳实验的染色。溴化乙锭在紫外区302nm和366nm处有吸收峰，在紫外光的照射下，可被激发出橙红色的荧光（590nm）。通常来说，EB与DNA的结合没有特异性，大约每2.5个碱基插入一个溴化乙锭分子。正是由于这种特性，使其成为一种核酸染料，结合有DNA的溴化乙锭复合物，其荧光强度要比单独的EB染料高出20-30倍，因此溴化乙锭可检测到低至10ng的DNA条带，非常灵敏。

 

毒性原理：EB是极易渗透细胞膜与胞内DNA嵌合的小分子，它具有平面共轭大环结构，这种扁平分子可以嵌入核酸双链的配对的碱基之间，与DNA嵌合形成稳定的复合物，从而影响DNA的复制，破坏正常的遗传生理现象。EB作为诱变性的化合物，它在人体中诱导突变的机制是不可逆转的。

 

实验者使用时需要谨慎再谨慎，如果只是手接触了EB污染的东西，用肥皂水洗一下就可以解除危险，但若是拿取凝胶这样直接接触EB的动作，切记一定要带手套操作。实验室单独的EB区占用了大块空间，废胶、废液的处理费时、费力又费钱，而且不小心碰到EB区的东西可能再也不能重见天日了，可以说EB让人又爱又恨。

 

剧毒型染料--GoldView

Goldview是一种可替代溴化乙锭（EB）的新型核酸染料，采用琼脂糖凝胶电泳检测DNA 时，其与DNA发生结合并产生很强的荧光信号，灵敏度与EB相当，使用方法也完全相同。在紫外透射光下双链DNA呈现绿色荧光，而单链DNA呈现红色荧光。Goldview特别适合大片段（＞1 kb）DNA的检测，灵敏度高，也可用于RNA的染色。

 

事实上，Goldview的主要成分就是吖啶橙，是极灵敏的荧光染料，具有细胞渗透性，可对细胞中的DNA和RNA同时染色而显示不同颜色的荧光。其激发峰为492nm，荧光发射峰为 530nm（DNA ）、640nm（RNA），它与双链DNA的结合方式是嵌入双链之间，而与单链DNA和RNA则由静电吸引堆积在其磷酸根上。

 

Goldview对于大片段DNA的染色效果良好，对于更小片段DNA（特别是＜500bp）的检测信号可能很弱或者无信号。还有一个很致命的弱点是它的荧光基团在紫外灯下非常容易淬灭，一般5-10min条带就会消失。另外含Goldview的凝胶不适合进行胶回收实验，本底色严重，不稳定，在紫外灯下其诱导突变能力极高。

 

总之，Goldview具有细胞渗透性，有一定的细胞毒性。建议操作人员使用时一定做好防护措施，带上手套和口罩，并妥善处理好废弃物。

 

无毒型染料—GelRed/GelGreen

随着技术的发展，人们对健康与环境安全的重视，无毒核酸染料应运而生。GelRed/GelGreen是油性大分子产品，不能穿透细胞膜进入细胞内，不易挥发升华，人体不会吸入，经过艾姆斯氏和相关测试表明这两种染料无明显诱变性，是集高灵敏、低毒性和超稳定于一身的极佳的荧光核酸凝胶染色试剂。同时其水溶染色剂通过美国环保局安全认定，废弃物可直接倒入下水道，不会造成任何环境污染。
GelRed和GelGreen的特殊化学结构使其难以穿透细胞膜进入细胞，正是这一特性降低了染料的细胞毒性。不过也正是因为如此，其价格大约是GoldView的十倍左右，是目前市场中最灵敏的凝胶核酸染料之一。而且染料稳定性极好，可以使用微波炉加热，可以在室温下保存，适用于胶染法（同EB，电泳前染色）和泡染法（电泳后染色）。

 

YeaRed与EB具有相同的光谱特性，无需改变滤光片及观察装置（普通紫外凝胶透射仪），在300 nm处紫外光激发检测即可。YeaGreen同SYBR Green I的光谱性质，适用于使用471 nm激发的紫外凝胶成像透射仪或可见光凝胶透射仪观察。两种核酸染料都适用于琼脂糖和聚丙烯酰胺凝胶电泳中的dsDNA、ssDNA以及RNA染色，可选择胶染法或泡染法进行染色，使用非常方便灵活。

 

总之，这些核酸染料各有千秋，出于自身健康和安全考虑，建议大家优先选择无毒染料，做实验也能多一份安心。不过大家都是在老板手下干活，如果老板觉得只有EB最好用，只让用有毒的核酸染料，那就只能做实验的时候注意保护自己喽！

 

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产品详情

产品名称

产品货号

规格

目录价(元)

活动价

YeaRed Nucleic Acid Gel Stain (10,000× in Water)

10202ES76

500 μL

585

448元（买一赠一）
点击产品名称查看详情
 

部分已发表文献（使用核酸染料）

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[1] Wang Y, Fu Z, Li X, et al. Cytoplasmic DNA sensing by KU complex in aged CD4+ T cell potentiates T cell activation and aging-related autoimmune inflammation. Immunity. 2021;54(4):632-647.e9. doi:10.1016/j.immuni.2021.02.003 (IF:31.745)

[2] Yang X, Gao F, Zhang W, et al. "Star" miR-34a and CXCR4 antagonist based nanoplex for binary cooperative migration treatment against metastatic breast cancer. J Control Release. 2020;326:615-627. doi:10.1016/j.jconrel.2020.07.029 (IF:7.727)

[3] Qiao Y, Du J, Ge R, et al. A Sample and Detection Microneedle Patch for Psoriasis MicroRNA Biomarker Analysis in Interstitial Fluid. Anal Chem. 2022;94(14):5538-5545. doi:10.1021/acs.analchem.1c04401 (IF:6.986)

[4] Lin Q, Ye X, Huang Z, et al. Graphene Oxide-Based Suppression of Nonspecificity in Loop-Mediated Isothermal Amplification Enabling the Sensitive Detection of Cyclooxygenase-2 mRNA in Colorectal Cancer. Anal Chem. 2019;91(24):15694-15702. doi:10.1021/acs.analchem.9b03861 (IF:6.350)

[5] Lin Q, Huang Z, Ye X, et al. Lab in a tube: Isolation, extraction, and isothermal amplification detection of exosomal long noncoding RNA of gastric cancer. Talanta. 2021;225:122090. doi:10.1016/j.talanta.2021.122090 (IF:6.057)

[6] Wang W, Nie A, Lu Z, Li J, Shu M, Han H. Catalytic hairpin assembly-assisted lateral flow assay for visual determination of microRNA-21 using gold nanoparticles. Mikrochim Acta. 2019;186(9):661. Published 2019 Aug 30. doi:10.1007/s00604-019-3743-8 (IF:5.479)

[7] Lin Z, Wang J, Zhao S, et al. Goose IRF7 is involved in antivirus innate immunity by mediating IFN activation. Dev Comp Immunol. 2022;133:104435. doi:10.1016/j.dci.2022.104435 (IF:3.636)

[8] Lin Q, Ye X, Yang B, et al. Real-time fluorescence loop-mediated isothermal amplification assay for rapid and sensitive detection of Streptococcus gallolyticus subsp. gallolyticus associated with colorectal cancer. Anal Bioanal Chem. 2019;411(26):6877-6887. doi:10.1007/s00216-019-02059-8 (IF:3.286)

 

 

 

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