Взаємодія ціанінових барвників з нуклеїновими кислотами. Спектрально-люмінесцентні властивості сери пірилієвих та піридинієвих моно/триметинціанінів

Взаємодія ціанінових барвників з нуклеїновими кислотами. Спектрально-люмінесцентні властивості сери пірилієвих та піридинієвих моно/триметинціанінів

Досліджено спектрально-люмінесцентні властивості серії пірилісвих та піридинієвих моно/ три­ метинціанінів як флуоресцентних барвників для визначення та мічення нуклеїнових кислот (НК). Вперше показано, що 5,6-метилендіокси-бензотіазоломонометинпіридоціанін MDO40 е перспек­тивним барвником для флуор...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:Біополімери і клітина
Datum:2002
Hauptverfasser: Ковальська, В.Б., Костенко, О.М., Дмитрієва, С.Ю., Толмачов, О.І., Ярмолюк, С.М., Валюх, І.В.
Format: Artikel
Sprache:Ukrainian
Veröffentlicht: Інститут молекулярної біології і генетики НАН України 2002
Schlagworte:
Біоорганічна хімія
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/156310
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Взаємодія ціанінових барвників з нуклеїновими кислотами. Спектрально-люмінесцентні властивості сери пірилієвих та піридинієвих моно/триметинціанінів / В.Б. Ковальска, І.В. Валюх, О.М. Костенко, С.Ю. Дмитрієва, О.І. Толмачов, С.М. Ярмолюк // Вiopolymers and Cell. — 2002. — Т. 18, № 6. — С. 540-546. — Бібліогр.: 11 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-156310
record_format dspace
spelling Ковальська, В.Б.
Костенко, О.М.
Дмитрієва, С.Ю.
Толмачов, О.І.
Ярмолюк, С.М.
Валюх, І.В.
2019-06-18T11:22:23Z
2019-06-18T11:22:23Z
2002
Взаємодія ціанінових барвників з нуклеїновими кислотами. Спектрально-люмінесцентні властивості сери пірилієвих та піридинієвих моно/триметинціанінів / В.Б. Ковальска, І.В. Валюх, О.М. Костенко, С.Ю. Дмитрієва, О.І. Толмачов, С.М. Ярмолюк // Вiopolymers and Cell. — 2002. — Т. 18, № 6. — С. 540-546. — Бібліогр.: 11 назв. — укр.
0233-7657
DOI:http://dx.doi.org/10.7124/bc.000633
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/156310
577.366+577.113.7
Досліджено спектрально-люмінесцентні властивості серії пірилісвих та піридинієвих моно/ три­ метинціанінів як флуоресцентних барвників для визначення та мічення нуклеїнових кислот (НК). Вперше показано, що 5,6-метилендіокси-бензотіазоломонометинпіридоціанін MDO40 е перспек­тивним барвником для флуоресцентного визначення НК у гомогенних системах детекції та для конструювання так званих "спалахуючих зондів" ("Light-uр probes") на основі олігонуклеотидів.
Изучены спектрально-люминесцентные свойства серии пири­лиевых и пиридиниевых моно/триметинцианинов в качестве флуоресцентных красителей для определения и меченая нукле­иновых кислот (НК). Впервые показано, что 5,6-метиленди- окси-бензотиазоломонометинпиридоцианин MDO40 является перспективным флуоресцентным зондом для определения НК в гомогенных системах детекции, а также может быть использован для конструирования так называемых «вспыхива­ющих зондов» («Light-ир probes») на основе олигонуклеотидов
The spectral-luminescent properties of series of pyrylium and pyridinium mono- and trimethincyanines as possible fluorescent dyes for the nucleic acids (NA) detection and labeling were studied. We propose 3,6-methUendioxy-benzothiazolomonomethinepyridocy-anine MDO40 for using in homogeneous assay, as well as for the construction of otigonuleotides-based «light-up probes».
uk
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
Біополімери і клітина
Біоорганічна хімія
Взаємодія ціанінових барвників з нуклеїновими кислотами. Спектрально-люмінесцентні властивості сери пірилієвих та піридинієвих моно/триметинціанінів
Взаимодействие цианинових красителей с нуклеиновыми кислотами. Спектрально-люминесцентные свойства серии ' пирилиевых и пиридиниевых моно/триметинцианинов
Interaction of cyanine dyes with nucleic acids. Spectral-luminescent properties of pyrylium and pyridinium mono/trimethincyanines
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Взаємодія ціанінових барвників з нуклеїновими кислотами. Спектрально-люмінесцентні властивості сери пірилієвих та піридинієвих моно/триметинціанінів
spellingShingle Взаємодія ціанінових барвників з нуклеїновими кислотами. Спектрально-люмінесцентні властивості сери пірилієвих та піридинієвих моно/триметинціанінів
Ковальська, В.Б.
Костенко, О.М.
Дмитрієва, С.Ю.
Толмачов, О.І.
Ярмолюк, С.М.
Валюх, І.В.
Біоорганічна хімія
title_short Взаємодія ціанінових барвників з нуклеїновими кислотами. Спектрально-люмінесцентні властивості сери пірилієвих та піридинієвих моно/триметинціанінів
title_full Взаємодія ціанінових барвників з нуклеїновими кислотами. Спектрально-люмінесцентні властивості сери пірилієвих та піридинієвих моно/триметинціанінів
title_fullStr Взаємодія ціанінових барвників з нуклеїновими кислотами. Спектрально-люмінесцентні властивості сери пірилієвих та піридинієвих моно/триметинціанінів
title_full_unstemmed Взаємодія ціанінових барвників з нуклеїновими кислотами. Спектрально-люмінесцентні властивості сери пірилієвих та піридинієвих моно/триметинціанінів
title_sort взаємодія ціанінових барвників з нуклеїновими кислотами. спектрально-люмінесцентні властивості сери пірилієвих та піридинієвих моно/триметинціанінів
author Ковальська, В.Б.
Костенко, О.М.
Дмитрієва, С.Ю.
Толмачов, О.І.
Ярмолюк, С.М.
Валюх, І.В.
author_facet Ковальська, В.Б.
Костенко, О.М.
Дмитрієва, С.Ю.
Толмачов, О.І.
Ярмолюк, С.М.
Валюх, І.В.
topic Біоорганічна хімія
topic_facet Біоорганічна хімія
publishDate 2002
language Ukrainian
container_title Біополімери і клітина
publisher Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
format Article
title_alt Взаимодействие цианинових красителей с нуклеиновыми кислотами. Спектрально-люминесцентные свойства серии ' пирилиевых и пиридиниевых моно/триметинцианинов
Interaction of cyanine dyes with nucleic acids. Spectral-luminescent properties of pyrylium and pyridinium mono/trimethincyanines
description Досліджено спектрально-люмінесцентні властивості серії пірилісвих та піридинієвих моно/ три­ метинціанінів як флуоресцентних барвників для визначення та мічення нуклеїнових кислот (НК). Вперше показано, що 5,6-метилендіокси-бензотіазоломонометинпіридоціанін MDO40 е перспек­тивним барвником для флуоресцентного визначення НК у гомогенних системах детекції та для конструювання так званих "спалахуючих зондів" ("Light-uр probes") на основі олігонуклеотидів. Изучены спектрально-люминесцентные свойства серии пири­лиевых и пиридиниевых моно/триметинцианинов в качестве флуоресцентных красителей для определения и меченая нукле­иновых кислот (НК). Впервые показано, что 5,6-метиленди- окси-бензотиазоломонометинпиридоцианин MDO40 является перспективным флуоресцентным зондом для определения НК в гомогенных системах детекции, а также может быть использован для конструирования так называемых «вспыхива­ющих зондов» («Light-ир probes») на основе олигонуклеотидов The spectral-luminescent properties of series of pyrylium and pyridinium mono- and trimethincyanines as possible fluorescent dyes for the nucleic acids (NA) detection and labeling were studied. We propose 3,6-methUendioxy-benzothiazolomonomethinepyridocy-anine MDO40 for using in homogeneous assay, as well as for the construction of otigonuleotides-based «light-up probes».
issn 0233-7657
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/156310
citation_txt Взаємодія ціанінових барвників з нуклеїновими кислотами. Спектрально-люмінесцентні властивості сери пірилієвих та піридинієвих моно/триметинціанінів / В.Б. Ковальска, І.В. Валюх, О.М. Костенко, С.Ю. Дмитрієва, О.І. Толмачов, С.М. Ярмолюк // Вiopolymers and Cell. — 2002. — Т. 18, № 6. — С. 540-546. — Бібліогр.: 11 назв. — укр.
work_keys_str_mv AT kovalʹsʹkavb vzaêmodíâcíanínovihbarvnikívznukleínovimikislotamispektralʹnolûmínescentnívlastivostíseripírilíêvihtapíridiníêvihmonotrimetincíanínív
AT kostenkoom vzaêmodíâcíanínovihbarvnikívznukleínovimikislotamispektralʹnolûmínescentnívlastivostíseripírilíêvihtapíridiníêvihmonotrimetincíanínív
AT dmitríêvasû vzaêmodíâcíanínovihbarvnikívznukleínovimikislotamispektralʹnolûmínescentnívlastivostíseripírilíêvihtapíridiníêvihmonotrimetincíanínív
AT tolmačovoí vzaêmodíâcíanínovihbarvnikívznukleínovimikislotamispektralʹnolûmínescentnívlastivostíseripírilíêvihtapíridiníêvihmonotrimetincíanínív
AT ârmolûksm vzaêmodíâcíanínovihbarvnikívznukleínovimikislotamispektralʹnolûmínescentnívlastivostíseripírilíêvihtapíridiníêvihmonotrimetincíanínív
AT valûhív vzaêmodíâcíanínovihbarvnikívznukleínovimikislotamispektralʹnolûmínescentnívlastivostíseripírilíêvihtapíridiníêvihmonotrimetincíanínív
AT kovalʹsʹkavb vzaimodeistviecianinovihkrasiteleisnukleinovymikislotamispektralʹnolûminescentnyesvoistvaseriipirilievyhipiridinievyhmonotrimetincianinov
AT kostenkoom vzaimodeistviecianinovihkrasiteleisnukleinovymikislotamispektralʹnolûminescentnyesvoistvaseriipirilievyhipiridinievyhmonotrimetincianinov
AT dmitríêvasû vzaimodeistviecianinovihkrasiteleisnukleinovymikislotamispektralʹnolûminescentnyesvoistvaseriipirilievyhipiridinievyhmonotrimetincianinov
AT tolmačovoí vzaimodeistviecianinovihkrasiteleisnukleinovymikislotamispektralʹnolûminescentnyesvoistvaseriipirilievyhipiridinievyhmonotrimetincianinov
AT ârmolûksm vzaimodeistviecianinovihkrasiteleisnukleinovymikislotamispektralʹnolûminescentnyesvoistvaseriipirilievyhipiridinievyhmonotrimetincianinov
AT valûhív vzaimodeistviecianinovihkrasiteleisnukleinovymikislotamispektralʹnolûminescentnyesvoistvaseriipirilievyhipiridinievyhmonotrimetincianinov
AT kovalʹsʹkavb interactionofcyaninedyeswithnucleicacidsspectralluminescentpropertiesofpyryliumandpyridiniummonotrimethincyanines
AT kostenkoom interactionofcyaninedyeswithnucleicacidsspectralluminescentpropertiesofpyryliumandpyridiniummonotrimethincyanines
AT dmitríêvasû interactionofcyaninedyeswithnucleicacidsspectralluminescentpropertiesofpyryliumandpyridiniummonotrimethincyanines
AT tolmačovoí interactionofcyaninedyeswithnucleicacidsspectralluminescentpropertiesofpyryliumandpyridiniummonotrimethincyanines
AT ârmolûksm interactionofcyaninedyeswithnucleicacidsspectralluminescentpropertiesofpyryliumandpyridiniummonotrimethincyanines
AT valûhív interactionofcyaninedyeswithnucleicacidsspectralluminescentpropertiesofpyryliumandpyridiniummonotrimethincyanines
first_indexed 2025-11-26T01:43:01Z
last_indexed 2025-11-26T01:43:01Z
_version_ 1850605684732723200
fulltext ISSN 0233-7657. Біополімери і клітина. 2002. Т. 18. № 6 БІООРГАНІЧНА ХІМІЯ Взаємодія ціанінових барвників з нуклеїновими кислотами. Спектрально-люмінесцентні властивості сери шрилієвих та шридинієвих моно/триметинціанінів В. Б- Ковальська, L В. Валюх\ О. М. Костенко, С Ю. Дмитрієва, О. І. Толмачов2, С. М. Ярмолюк Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, 03143, Україна Київський національний університет імені Тараса Шевченка Просп. Академіка Глушкова, 6, Київ, 03022, Україна 2 Інститут органічної хімії НАН України Вул. Мурманська, 5, Київ, 02094, Україна E-mail: otava@carrier.kiev.ua Досліджено спектрально-люмінесцентні властивості серії пірилісвих' та піридинієвих моно/ три­ метинціанінів як флуоресцентних барвників для визначення та мічення нуклеїнових кислот (НК). Вперше показано, що 5,6-метилендіокси-бензотіазоломонометинпіридоціанін MDO40 е перспек­ тивним барвником для флуоресцентного визначення НК у гомогенних системах детекції та для конструювання так званих «спалахуючих зондів» («Light-ир probes*) на основі олігонуклеотидів. Вступ. Протягом останнього десятиріччя інтенсив­ но розробляються методи визначення нуклеїнових кислот (НК) за допомогою флуоресцентних барв­ ників. Ціанінові барвники — це найчутливіші флу­ оресцентні зонди, які використовуються для гомо­ генної детекції ДНК та РНК у розчинах, гелях та капілярному форезі [1]. Нещодавно для контролю перебігу полімераз- них ланцюгових реакцій (ПЛР) запропоновано ви­ користання так званих «спалахуючих зондів» («1і- ght-up probes»). Під цим терміном мають на увазі олігонуклеотиди, ковалентно мічені барвником, що слабо флуоресціює. Це значно підвищує інтенсив­ ність випромінювання при утворенні двоспіральної ділянки НК. Зонди такого типу створено на основі монометинових ціанінів ТО (Тіазолового Оранже­ вого) та YO (Оксазолового Жовтого) [2—5]. © В. Б . К О В А Л Ь С Ь К А , І. В . В А Л Ю Х , О . М. К О С Т Е Н К О , С Ю . Д М И Т Р І Є В А , О . І. Т О Л М А Ч О В , С . М. Я Р М О Л Ю К , 2 0 0 2 В нашій лабораторії запропоновано просту і зручну процедуру флуоресцентного мічення оліго­ нуклеотидів з використанням пірилієвих мономе- тинціанінових та триметинціанінових барвників. Так, пірилієві ціаніни, що мають слабку інтен­ сивність власного випромінювання, при реакції з аміногрупою аміноалкіл-модифікованого олігонук- леотиду перетворюються у високофлуоресцентні пі- ридинієві барвники [6, 7 ]. Раніше нами синтезовано та вивчено власти­ вості низки ціанінових барвників як флуоресцент­ них зондів для детекції НК [8—10]. Базуючись на результатах попередніх досліджень, ми отримали нову серію шридинієвих та пірилієвих барвників, які містять різні гетероцикли і мають полімети- новий ланцюг різної довжини. Мета даної роботи полягала у спектрально-люмінесцентному дослід­ женні цих барвників у вільному стані та в комп­ лексах з біополімерами. Робота спрямована на 540 mailto:otava@carrier.kiev.ua В З А Є М О Д І Я Ц І А Н І Н О В И Х Б А Р В Н И К І В З Н У К Л Е Ї Н О В И М И К И С Л О Т А М И пошук високофлуоресцентних барвників для визна­ чення НК, а також пар пірилієвий-піридинієвий барвник, що можуть бути застосовані для ковален­ тного мічення олігонуклеотидів. Матеріали і методи* Матеріали. Диметилсуль- фоксид (ДМСО) використано без попереднього очищування. Для дослідження комплексів НК з ціаніновими барвниками використовували тотальну ДНК з еритроцитів курчат, сумарну дріжджову РНК та сироватковий альбумін бика (БСА) («Sig- ma», США). Усі барвники синтезовано згідно з ПІ І Спектроскопічні виміри. Спектри поглинання отримано з використанням спектрофотометра Spe- cord М-40 («Сагі Zeiss*, Німеччина) одразу ж після приготування розчинів барвників та їхніх комп­ лексів з НК у відповідних розчинниках: буфері 50 мМ трис-НСІ (рН 7,5) та ДМСО. Спектри флуоресценції реєстрували флуорес­ центним спектрофотометром Сагу Eclipse («Va- гіап», США). Люмінесцентні виміри проводили в кварцовій кюветі (1 ,0x1,0 см). Флуоресценцію збуджували випромінюванням ксенонової лампи потужністю 75 Вт. Приготування стокових розчинів НК та бар­ вників. Стокові розчини барвників (2-Ю"3 М) готу­ вали розчиненням барвників у ДМСО. Стокові розчини НК готували розчиненням наважки від­ повідних біополімерів у буфері 50 мМ трис-НСІ (рН 7,5), їхні концентрації становили 6-Ю""3 М пар основ для ДНК і полінуклеотидів та l,2-10"f М основ для РНК. Приготування робочих розчинів. Робочі розчи­ ни барвників та їхніх комплексів з НК готували безпосередньо перед вимірюванням, розводячи сто­ кові розчини ціанінів та НК у буфері. Залишкові концентрації барвників становили 1,0-10~5 М; по­ лінуклеотидів та ДНК —6-Ю" 5 М пар основ, а РНК — 1,2-10~4 М основ. Таким чином, співвід­ ношення в комплексах барвник—НК становило одна молекула барвника на 6 паг> основ для ДНК і 12 основ для РНК. Використовували робочі розчи­ ни білка з концентрацією 0,1 мг/мл. Результати і обговорення. Спектрально-лю­ мінесцентні характеристики барвників у розчині. Характеристики електронних спектрів поглинання вільних барвників наведено в табл, 1. У ДМСО максимуми поглинання барвників розташовані в досить широкому інтервалі (435— 636 нм), оскільки досліджували моно- та тримети- нові ціанінові барвники. Якщо для шридинієвих барвників спостерігався лише один максимум по­ глинання, то спектри майже всіх пірилієвих барв­ ників (за винятком барвника Indo39) мають дві чи три досить інтенсивні смуги. У водному буфері максимуми поглинання гіпсохромно зсуваються на 1—18 нм відносно максимумів у ДМСО. У спектрі барвника MDOC40 з'являється додаткова корот­ кохвильова смуга на 518 нм, зумовлена його агре­ гацією. Флуоресценцію ціанінових барвників збуджу­ вали на довжинах хвиль найбільш довгохвильових максимумів поглинання (табл. 2). Значення інтен­ сивності випромінювання в ДМСО суттєво відріз­ няються одне від одного в залежності від природи барвника. В цілому, піридинієві ціаніни мають рівень випромінювання вищий, ніж їхні пірилієві аналоги. Найбільша інтенсивність випромінювання спостерігається для піридинієвого барвника Сіп- do40 (2228 відносних одиниць (в. о.)), а наймен­ ша — для пірилієвого ціаніну Indo40 (1 в. о). У водному буфері інтенсивність випромінювання бар­ вників є нижчою, ніж у ДМСО. Поряд з тим положення максимумів випромінювання барвників у буфері гіпсохромно зсунуті відносно їхнього по­ ложення в ДМСО на відстань від 2 (барвник MDO40) до 58 нм (барвник DiPhCindo39). Таким чином, інтенсивність випромінювання вільних пірідинієвих барвників перевищує відпо­ відну величину для пірилієвих ціанінів як в ор­ ганічному розчиннику ДМСО, так і у водному буфері. Найбільшу інтенсивність власного випро­ мінювання як в органічному розчиннику, так і у водному буфері має 1,3,3'-триметиліндолінін Сіп- do40. Оскільки рівень власної флуоресценції цього барвника є досить високим, ми вважаємо, що Cindo40 можна запропонувати для мічення біо­ полімерів, зокрема олігонуклеотидів. Спектрально-люмінесцентні характеристики комплексів барвників з ДНК та РНК. Характери­ стики електронних спектрів поглинання та ви­ промінювання барвників за присутності ДНК та РНК наведено в табл. 1, 2. У спектрі поглинання барвника MD039 присутність РНК спричинює іс­ тотне зменшення інтенсивності смуги з максиму­ мом біля 472 нм. Спектри поглинання ціаніну PhMe39 у буфері в присутності ДНК та РНК помітно відрізняються за положенням та формою смуг (рис. 1). Форми смуг поглинання барвника Cindo40 у вільному стані та в присутності ДНК та РНК є подібними, причому в присутності НК максимуми смуг зсуваються на 12 нм у короткох­ вильову ділянку спектра. Спектр поглинання віль­ ного MDOC40 має два максимуми (518 та 542 нм), у той час як за присутності біополімерів максимум, розташований на 518 нм, зникає. У випадку інших барвників присутність НК практично не впливає на форму та інтенсивність спектрів поглинання. 541 К О В А Л Ь С Ь К А В. Б . Т А ІН. Таблиця J Характеристики спектрів поглинання барвників у вільному стані та в присутності деяких біополімерів 542 В З А Є М О Д І Я Ц І А Н І Н О В И Х Б А Р В Н И К І В З Н У К Л Е Ї Н О В И М И К И С Л О Т А М И Закінчення табл. J П р и м і т к а . Я] — максимум поглинання агрегатів чи смуги, зумовлено? коливальною структурою; Х2 — максимум поглинання мономерів, у дужках наведено відповідні величини оптичної густини. Довжини хвиль подано у нм. 543 К О В А Л Ь С Ь К А В. Б . Т А І Н . Таблиця 2 Порівняльні характеристики спектрів флуоресценції барвників у ДМСО і в буфері та барвників у буфері за присутності деяких біополімерів П р и м і т к а . — максимум випромінювання барвника (нм); / 0 — інтенсивність власного випромінювання барвника (відносні одиниці, в. о.); / — інтенсивність випромінювання барвника за присутності відповідного біополімеру (в. о.); Ag — підвищення інтенсивності випромінювання барвника за присутності біополімеру AQ - 7 / / 0 . Флуоресценцію барвників у присутності НК збуджували на довжинах хвиль найбільш довго­ хвильових максимумів поглинання. Як правило, форми спектрів випромінювання ціанінів у присут­ ності біополімерів не відрізнялися від відповідних форм вільних барвників. Максимуми випроміню­ вання барвників за присутності ДНК та РНК роз­ ташовані на 495—667 нм. Винятком є DiPh39— для нього в буферному розчині спостерігається смуга 625 нм, а в присутності НК — дві смуги випромінювання з максимумами близько 545 та 580 нм, що можна пояснити суттєвими змінами геометрії молекули барвника при взаємодії з НК. Більшості як пірилієвих, так і піридинієвих ціанінів притаманні невисоке значення інтенсив­ ності флуоресценції (І) та незначне її збільшення (AQ) у присутності ДНК та РНК. Триметиновий барвник Cindo40 має досить високий рівень власної флуоресценції (близько 600 в. о.), але присутність НК не впливає на інтенсивність його випромі­ нювання. Досить висока інтенсивність випромі­ нювання (до 700 в. о.) та незначне AQ (до 4 разів у присутності РНК) спостерігали для ціаніну CMDO40. При утворенні ціаніном MDO40 комплексів з ДНК та РНК інтенсивність флуоресценції зростала в 66 і 417 разів відповідно, що перевищує ці ж величини для Суап40 (54 та 293 рази відповідно) (рис. 2, 3). Для ціаніну DiPh39 значення AQ у присутності РНК (42 рази) значно перевищувало величину підвищення інтенсивності випромінюван­ ня в присутності ДНК (12 разів). Схожа тенденція спостерігається для пірилієвих барвників MD039 ( A Q P H I C « 7 5 разів, &QmK-3 рази) та DiPh39 544 В З А Є М О Д І Я Ц І А Н І Н О В И Х Б А Р В Н И К І В З Н У К Л Е Ї Н О В И М И К И С Л О Т А М И 0,4- 400 450 500 550 А, им Рис. 1. Спектри поглинання барвника DiPh39 у буферному розчині та в присутності нуклеїнових кислот (о. о. — оптичні одиниці): / — барвник у вільному стані; 2 — барвник у буфері + + ДНК; З — те саме + PHK Рис. 2. Спектри поглинання барвника MDO40 у вільному стані та в присутності нуклеїнових кислот (о. о. — оптичні одиниці): / — барвник у буфері; 2 — те саме + РНК; З — + ДНК (AQ P H I C *21 раз, Д ( ) д Н І С « 8 , 3 разу). Скоріш за все, така перевага при взаємодії з РНК зумовлена взаємодією барвника з одноланцюговими її ділян­ ками за рахунок «налипання» на спіраль. У попередніх роботах ми запропонували 5,6- метилендіокси-бензотіазоловий гетероцикл для розробки на його основі зондів для визначення НК [9]. Зокрема, як показали дослідження, 5,6-мети- лендіокси-бензотіазоломонометинпіридинієвий ціа­ нін MDO40 є перспективним флуоресцентним бар­ вником для детекції ДНК та РНК, а також для мічення олігонуклеотидів. Необхідно відзначити, що поліметиновий аналог MDO40 — триметинціа- нін CMDO40 має значно більший рівень власного випромінювання і практично не підвищує його інтенсивність за присутності НК. Спектрально-люмінесцентні властивості барвників у присутності білка. Характеристики спектрів поглинання та випромінювання дослід­ жених барвників у присутності білка наведено в табл. 1 і 2. Профілі спектрів поглинання комп­ лексів порівняно зі спектрами вільних барвників істотно не відрізняються (за винятком MDOC40). Максимуми поглинання ціанінів у присутності біл­ ків зсунуті на 1—12 нм відносно максимумів віль­ них барвників. Спектри флуоресценції подібні за формою до відповідних спектрів вільних барвників. Для до­ сліджених ціанінів у присутності БСА спостері­ гається незначне зростання інтенсивності випро­ мінювання (1—4 рази) та практично не зміню­ ються профілі смуг поглинання і випромінювання. Винятком є ціанін DiPh39, для якого підвищення інтенсивності флуоресценції у присутності білків є істотним (18 разів) та перевищує відповідну вели­ чину для комплексів барвника з ДНК. Висновки. Досліджено спектрально-люмінес­ центні властивості серії пірило- та піридополі- метинціанінів у буферному розчині та в присут­ ності ДНК, РНК і білка. Вперше показано, що барвник MDO40 (5,6-ме- тилендіоксибензотіазоломонометинпіридоціанін) може бути використаний для гомогенного визна­ чення НК, а також для систем детекції, що працю­ ють за принципом так званих «спалахуючих зондів». 1,3,3 ,-триметиліндолінін Cindo40 має високу інтенсивність власного випромінювання та може бути запропонований для флуоресцентного мічення олігонуклеотидів. 545 К О В А Л Ь С Ь К А В. Б . Т А І Н . К В. Kovalska, I. V. Valyukh, О. М. Kostenko, S. Yu. Dmitrieva, О. L Tolmachov, S. M. Yarmoluk Interaction of cyanine dyes with nucleic acids. Spectral-luminescent properties of pyrylium and pyridinium mono/trimethincyanines Summary The spectral-luminescent properties of series of pyrylium and pyridinium mono- and trimethincyanines as possible fluorescent dyes for the nucleic acids (NA) detection and labeling were studied. We propose 5,6-methilendioxy-benzothiazolomonomethinepyridocy- anine MDO40 for using in homogeneous assay, as well as for the construction of oligonuleotides-based flight-up probes». B. Б. Ковальская, И. В. Валюх, А. И. Костенко, C. Ю. Дмитриева, А И. Толмачов, С. И. Ярмолюк Взаимодействие цианинових красителей с нуклеиновыми кислотами. Спектрально-люминесцентные свойства серии ' пирилиевых и пиридиниевых моно/триметинцианинов Резюме Изучены спектрально-люминесцентные свойства серии пири­ лиевых и пиридиниевых моно/триметинцианинов в качестве флуоресцентных красителей для определения и меченая нукле­ иновых кислот (НК). Впервые показано, что 5,6-метиленди- окси-бензотиазоломонометинпиридоцианин MDO40 является перспективным флуоресцентным зондом для определения ЯК в гомогенных системах детекции, а также может быть использован для конструирования так называемых «вспыхива­ ющих зондов» («Light-ир probes*) на основе олигонуклеотидов ПЕРЕЛІК ЛІТЕРАТУРИ 1. Haugland R. P. Handbook of fluorescent probes and research chemicals. Molecular Probes Inc. Sixth ed.—Eugene: OR, 1996.-680 p. 2. Svanvik N.t Westman G.t Wang D., Kubista M. Light-up probes: thiazole orange-conjugated peptide nucleic acid for detection of target nucleic acid in homogeneous solution / / Anal. Biochem.—2000.—281.—P. 26—35. 3. Fan Z. H., Mangru Sh., Granzow R. Dynamic DNA hybridiza­ tion on a chip using paramagnetic beads / / Anal. Chem.— 1999.—71.—P. 4851-4859. 4. Whitcombe D., Newton C. R., Little S. Advances in ap­ proaches to DNA-based diagnostics / / Curr. Opin. Biotech- nol.—1998.—9.—P. 602—608. 5. Ishiguro Т., Saitoh J., Yawata H. Fluorescence detection of nucleic acids by oxazole yellow-linked oligonucleotides. Homo­ geneous quantitative monitoring of in vitro transcription / / Nucl. Acids Res.—1996.—24, N 24.—P. 4992—4997. 6. Yarmoluk S. M., Kostenko О. M., Dubey I. Ya. Interaction of cyanine dyes with nucleic acids. Part 19: New method for the covalent labeling of oligonucleotides with pyrylium cyanine dyes / / Bioorg. and Med. Chem. Lett.—2000.—10.— P. 2201—2204. 7. Ярмолюк С M., Лосицький М. Ю., Ковальська В. Б., Томачинський С. М., Огульчанський Т. Ю., Костенко О. М., Курдюков В. В., Толмачев О. І. Взаємодія ціанінових барвників з нуклеїновими кислотами. Новий (піридо) (тіо)- триметинціаніновий барвник ССуап 40 для флуоресцен­ тного мічення олігонуклеотидів / / Біополімери І клітина.— 2002.—18, N5 4.—С 340—346. 8. Yarmoluk 5. М., Zhyvoloup A. N., Kovalska К В., Klimenko L V., Kukharenko O. P., Zhyvoloup О. M. Interaction of cyanine dyes with nucleic acids. 1. Studies on monomethyne as possible fluorescent probes for the nucleic acids / / Био­ полимеры и клетка.—1996.—12, № 1.—P. 69—75. 9. Yarmoluk S. M., Kovalska V. В., Smirnova Т. V., Shandura M. P., Kovtun Yu, P., Matsuka G. Kh. Interaction of cyanine dyes with nucleic acids. 2. Spectroscopic properties of methy- leneoxy analogues of Thiazole Orange / / Биополимеры и клетка.—1996.—12, № 6.—P. 74—81. 10. Yarmoluk S. M.t Kovalska V. В., Kovtun Yu. P. Interaction of cyanine dyes with nucleic acids. 5. Towards model of «half intercalation* of monomethyne cyanine dyes into double- stranded nucleic acids / / Биополимеры и клетка.—1999.— 15, № 1.—P. 75—82. 11. Киприанов А. И. Цвет и строение полиметиновых кра­ сителей.—Киев: Наук, думка, 1979—666 с. УДК 577.366+577.113.7 Надійшла до редакції 05.04.01 546

Ähnliche Einträge