خلاصه‌ای از تاریخچه رنگ‌آمیزی به وسیله اتیدیوم بروماید

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

یک شروع کند

در دهه ۶۰ میلادی DNA ویروسی، پلازمیدی و میتوکندریایی که از DNA ژنومی بسیار سنگین‌تر بودند به‌وسیله سانتریفیوژ دور بالا در گرادیان غلظت CsCl جداسازی می‌شدند. این تکنیک به‌صورت بسیار 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 مورداستفاده در مینی سانتریوفیوژهای امروزی، جداسازی در CsCl در دورهای صدها هزار g و به مدت چندین روز انجام می‌شد. 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 شده رادیواکتیو بر روی ژل نشان می‌داد.

شش سال پس از مقاله Thorne، محققین آلمانی C. Aat و P.Borst که بر روی میتوکندری فعالیت می‌کردند وارد داستان شدند. همانند بسیاری از اکتشافات علمی یک اشتباه به وجود آمده در تحقیقاتشان منجر به کشف آن‌ها شد، که در این مورد خراب شدن سانتریفیوژ دور بالای آن‌ها بود.

با اطلاعاتی 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 شده) در گرادیان خود استفاده می‌کردند و منطقی به نظر می‌رسید که از این ماده در ژل نیز استفاده کنند. همچنین این محققان در مقاله‌ای که منتشر کردند ذکر کرده‌اند که همیشه به رنگ نارنجی براقی که در گرادیان ایجاد می‌شد علاقه داشته‌اند. درنتیجه، یک علاقه شخصی نیز منجر به پیشبرد علمی بزرگی شده است.

از کاربران اولیه تا گسترش همگانی

اما ادامه داستان یک اتفاق تاریخی نیست. اگرچه جداسازی DNA میتوکندریایی بر روی ژل با استفاده از EtBr بسیار موفقیت‌آمیز بود به‌گونه‌ای که Aat و Borst هیچ‌گاه به فکر استفاده مجدد از سانتریفیوژ تعمیر شده 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 اولیه برای استفاده از EtBr در جداسازی DNA به‌وسیله الکتروفورز اشاره می‌کند که توسط Sharp و همکاران در سال ۱۹۷۳ به چاپ رسیده است. اگرچه Sharp همان منطقی را در رنگ‌آمیزی به‌وسیله اتیدیوم بروماید به‌کاربرده بود که قبلاً Aat و Borst استفاده کرده بودند اما R.Robers مقاله‌اش را به این مقاله که پیش از آن‌ها چاپ شده بود ارجاع نداد. قاعدتاً Aat و Borst در چاپ کردن روش خود مقدم‌تر بوده‌اند اما مقاله Sharp et al سه برابر بیشتر از آن‌ها ارجاع خورده است که امکان دارد به دلیل استفاده آن‌ها از تکنولوژی نوآورانه دهه ۷۰ (هضم DNA به‌وسیله آنزیم‌های محدودالاثر) در مقاله خود باشد.

اکنون EtBr کجاست؟

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

قدم‌های آهسته بر پایه تکنیک‌های اغلب فراموش‌شده 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 اولین بار از آن استفاده کرده است.

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

منبع: IUBMB Life