Thuốc nhuộm ADN
Để xác định được kết quả của phản ứng PCR với một đoạn ADN đích, người ta thường tiến hành điện di trên gel agarose. Phương pháp điện di sẽ giúp chúng ta phân tách các đoạn ADN có kích thước khác nhau ra. Tuy nhiên cần có phương pháp để giúp nhuộm và hiển thị sản phẩm ADN này trên bản gel. Vì vậy cần sử dụng các thuốc nhuộm ADN đặc biệt. Hiện nay có rất nhiều loại sản phẩm thuốc nhuộm ADN trên gel điện di khác nhau. Phổ biến nhất là Ethidium Bromide (EtBr). Tuy nhiên Ethidium Bromide là một tác nhân gây đột biến mạnh và cũng khá độc nếu người dùng tiếp xúc phải. Do đó, các nhà khoa học cũng phát triển nhiều hóa chất nhuộm gel điện di an toàn hơn.
Các loại Thuốc nhuộm ADN trên gel điện di
Hóa chất nhuộm huỳnh quang
Thuốc nhuộm huỳnh quang có độ nhạy cao và cho phép hiển thị tín hiệu ngay với cả lượng nhỏ ADN. Với những hóa chất này, cần sử dụng máy soi gel để đọc kết quả. Có thể phải sử dụng kết hợp với cả kính lọc sắc trong một số trường hợp. Một số hóa chất nhuộm gel được coi là chất gây đột biến, do đó quy trình thao tác và xử lý những hóa chất này cần được thực hiện cẩn thận.
Ethidium bromide (EtBr): Là thuốc nhuộm ADN/ARN được sử dụng phổ biến nhất cho tới nay. Nó có thể được sử dụng để nhuộm gel sau khi hoàn thành quá trình điện di, hoặc trộn với đệm diện di, hoặc trộn vào gel. Độ nhạy của EtBr cũng rất cao, nó có thể phát hiện lượng ADN chỉ với 1 ng. EtBr có khả năng tự mình chèn vào giữa base nito của sợi xoắn kép ADN. Ethidium bromide có độ hấp thụ cực tím UV ở mức 300 và 360 nm. Ngoài ra, nó có thể hấp thụ năng lượng từ các nucleotide bị kích thích bởi hấp thụ bức xạ 260 nm. EtBr phát ra ánh sáng vàng/cam xung quanh bước sóng 590 nm. Nó có khả năng phát hiện ADN rất nhạy, nhưng lại là chất gây đột biến tiềm tàng và có độc tính. Do đó nếu sử dụng Ethidium Bromide cần hết sức cẩn thận trong quy trình nhuộm và xử lý rác thải.
Họ thuốc nhuộm SYBR: Đây là dòng sản phẩm hóa chất nhuộm gel an toàn được sản xuất bởi Invitrogen. Những sản phẩm thuộc dòng SYBR rất nhạy, và là một chất thay thế hiệu quả cho Etbr. Có 3 sản phẩm đã được Invitrogen thương mại hóa là: SYBR®Gold, SYBR®Green, and SYBR®Safe. Mỗi sản phẩm này có ưu và nhược điểm riêng. SYBR®Gold thì có thể phát hiện tới 25 pg ADN. Nó có thể được kích thích sử dụng UV hoặc ánh sáng xanh (để tránh đứt điểm Nicking of DNA). SYBR®Gold cũng có thể sử dụng trực tiếp trong điện di. SYBR®Green chỉ sử dụng nhuộm gel sau PCR nhưng không sử dụng trong quá trình điện di. SYBR®Green có thể sử dụng để thực hiện Realtime PCR. Tuy nhiên, SYBR®Gold, SYBR®Green được coi là chất có nguy cơ gây ung thư, và cũng là chất độc với môi trường. Ngược lại SYBR®Safe lại không độc và thân thiện với môi trường. Nó cũng có thể được sử dụng trong quá trình điện di (trộn vào gel) và sử dụng ánh sáng xanh làm nguồn sáng kích thích.
Chú ý: Kính lọc sắc sử dụng cho chụp ảnh gel nhuộm bằng Ethidium Bromide không thể sử dụng cho lọc sắc với ánh sáng phát ra từ SYBR. Do đó khi sử dụng bạn cần lựa chọn đúng kính lọc sắc thích hợp.
Ngoài ra còn một số hóa chất của các hãng khác như:
a) Gel Red và Gel Green của hãng Biotium. Các gel này được thiết kế để ngăn cản thuốc nhuộm đi qua màng tế bào, do đó đảm bảo được sự an toàn. Gel Red thì có bước sóng kích thích và phát quang giống như EtBr. Còn Gel green thì được kích thích bởi ánh sáng xanh.
b) GelStar được sản xuất bởi Lonza Bioscience là một hóa chất nhuộm ADN có độ nhạy cao (20 ng ADN). Nó có thể được hiển thị sử dụng tia UV hoặc ánh sáng xanh. GelStar có nguy cơ gây đột biến, do đó nó vẫn được coi là chất độc.
c) EZ Vision hãng Amresco là loại thuốc nhuộm huỳnh quang không độc được sử dụng trong quá trình điện di. Nó được trộn luôn vào mẫu trong khi điện di. Do đó không cần thiết chuẩn bị gel với hóa chất nhuộm.
Thuốc nhuộm ADN không phát huỳnh quang
Mặc dù loại hóa chất này không nhạy bằng những chất phát huỳnh quang bên trên, nhưng chi phí cho việc sử dụng chúng rất rẻ, và không cần các thiết bị soi gel. Ngoài ra chúng thường không mang độc tính. Chúng không cần chiếu tia UV, một tác nhân có thể gây cản trở những ứng dụng sau đó như nhân dòng.
Thiazin dyes: Một số thuốc nhuộm trong họ Thiazin được sử dụng cho nhuộm phân tử ADN. Những chất này liên kết ion với ADN, do đó không được coi là tác nhân gây đột biến. BioRad có bán một sản phẩm là Fast Blast DNA có thể sử dụng trong quá trình điện di. Bột Methylene blue có thể mua được từ nhiều nhà sản xuất trên thế giới, để tạo dung dịch nhuộm (đệm chạy gel điện di agarose với nồng độ 0.002-0.02%). Methylene blue chỉ có thể sử dụng nhuộm sau quá trình điện di.
Nile blue sulfate: hay Nile blue A là một thuốc nhuộm ion dương có thể sử dụng trong quá trình điện di. Nó được sử dụng trong gel hoặc trong đệm chạy gel. Ở nồng độ cao, Nile blue thay đổi sự di chuyển của ADN và ức chế sự phân tách.
Trên đây là bài viết về hóa chất nhuộm ADN của chúng tôi. Chúng tôi rất mong nhận được sự góp ý của quí độc giả. Ngoài ra chúng tôi còn cung cấp nhiều thông tin về kỹ thuật cũng như sản phẩm khác như: Chọc hút noãn, kim chọc hút noãn, máy chọc hút trứng, tủ sấy, tủ cấy CO2… Chúng tôi rất mong nhận được sự ủng hộ của quí khách.
