1、EB(溴化乙錠)
溴化乙錠是一種高度靈敏的嵌入性熒光染色劑,為強致癌誘變劑,但價格便宜。它與DNA的結(jié)合幾乎沒有堿基序列特異性。在高離子強度的飽和溶液中,大約每 2.5個堿基插入一個溴化乙錠分子。EB的這種特性使其成為一種核酸染料,常用于瓊脂糖凝膠電泳中的核酸染色。溴化乙錠在紫外區(qū)302nm和366nm處 有吸收峰,在紫外光的照射下,溴化乙錠可被激發(fā)出橙紅色的熒光(590nm)。結(jié)合有DNA的溴化乙錠復(fù)合物的熒光強度要比沒有結(jié)合DNA的染料高出 20-30倍,因此溴化乙錠可檢測到少至10ng的DNA條帶,非常靈敏。
2、Gel Green和Gel Red
由Biotium公司研發(fā)推出的EB替代染料,染色效果和EB差不多,在紫外下不容易淬滅,可以用于膠回收。但價格較貴。
GelRed 和 GelGreen 是兩種集高靈敏、低毒性和超穩(wěn)定性于一身的極佳的熒光核酸凝膠染色試劑。其水溶染色劑通過美國環(huán)保局安全認(rèn)定,廢棄物可直接倒入下水道,而不會造成任何環(huán)境污染。其特點有:
1)高靈敏度:GelRed 和 GelGreen 是目前市場中最靈敏的凝膠核酸染料之一;
2)穩(wěn)定性極好:可以使用微波爐加熱,可以在室溫下保存;
3)更安全:艾姆斯氏試驗結(jié)果表明,該染料的誘變性遠小于溴化乙錠(EB);
4)廣泛的適應(yīng)性:適用于預(yù)制凝膠和凝膠電泳后染色;
5)染色過程簡單:與EB一樣,在預(yù)制膠和電泳過程中不必?fù)?dān)心染料降解;而電泳后染色過程也只需30分鐘且無需脫色或沖洗;
6)對 DNA 和 RNA 的遷移影響小:對核酸遷移的影響小于 SYBR Green I?;
7)與標(biāo)準(zhǔn)凝膠成像系統(tǒng)以及可見光激發(fā)的凝膠觀察裝置完美兼容:使用 312nm 激發(fā)的 UV 凝膠成像系統(tǒng)時,GelRed 可以完美的替代EB;使用 254nm 激發(fā)的 UV 凝膠成像系統(tǒng)或可見光激發(fā)的凝膠觀察裝置時,GelGreen 足以替代任意一種 SYB染料。但該染料會使小片段DNA遷移慢一些(與EB相比).
3、Gold View I型/II型
Goldview對于大片段DNA的染色效果良好,但是在對于500bp以下的片段效 果不是很好,還有一個很致命的弱點是它的熒光基團在紫外燈下非常容易淬滅,一般5-10min條帶就會消失。另外Goldview不適用于膠回收。 Goldview其實就是AO(丫啶橙,一種劇毒產(chǎn)品)且熒光效果遠不如EB,靈敏度差,本底色嚴(yán)重,不利用于回收,不穩(wěn)定,在紫外燈下其誘導(dǎo)突變能力極 高
4、SYBR Green 和SYBR Gold
穩(wěn)定性差,也有毒性。它屬于花箐素類核酸染料,花箐類染料不是無毒的,而只是低毒的, 電泳級別的是經(jīng)過修飾的,修飾有三種:1.加入鹵素或*基。2.插入環(huán)羥基。3.加入穩(wěn)定劑。SYBR Green I是高靈敏的DNA熒光染料,適用于各種電泳分析,操作簡單:無須脫色或沖洗。至少可檢出20pg DNA,高于EB染色法25-100倍。SYBR Green I 與dsDNA 結(jié)合熒光信號會增強800-1000倍,用SYBR Green I染色的凝膠樣品熒光信號強,背景信號低。SYBR Green和SYBR Gold相對于EB的穩(wěn)定性要差很多。SYBR系列的染料也能進入細胞染色線粒體以及核內(nèi)的DNA,從而產(chǎn)生危害。SYBR Green I已被證實在紫外光下將會產(chǎn)生強誘變能力,使DNA或其他物質(zhì)發(fā)生突變。
幾種核酸染料的比較
染料 ? ? ? ? ? ? ?安全性 ? ? ?穩(wěn)定性 ? ? ?靈敏 ? ? ?優(yōu)點 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?缺點
EB ? ? ? ? ? ? ? ? ?-- ? ? ? ? ? ?+ ? ? ? ? ? ??++ ? ? ? 廉價 ? ? ? ? ? ? ??? ? 強誘變劑
Gel Green ? ? ? ?+ ? ? ? ? ? ?+ ? ? ? ? ? ? ++ ? ? ? 安全 ? ? ? ? ? ? ? ? ??價格高
Gold view ? ? ? ?- ? ? ? ? ? ? ?- ? ? ? ? ? ???+ ? ? ? ?大片段染色良好 ? ? 易淬滅
SYBR Green ? ? - ? ? ? ? ? ? ?- ? ? ? ? ? ? ?++ ? ? ?靈敏 ? ? ? ? ? ? ? ? ???穩(wěn)定性差

新一代核酸染料—GelRed 和GelGreen
要想獲得安全的凝膠染料必須能清除或最小化染料和基因組DNA的相互作用。基于這種原則,科學(xué)家們結(jié)合物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點,開發(fā)出了一款不會滲透乳膠手套*類手套和生物細胞膜的一種染料。
GelRed 和GelGreen是為代替高毒性的EB設(shè)計產(chǎn)生的新一代熒光核酸染料。由Biotium公司開發(fā)。相對于EB和其他的EB替代物,GelRed 和GelGreen有更多的優(yōu)勢:低毒性,高靈敏性,高穩(wěn)定性。
EB由于其價格低和足夠高的靈敏性,使其成為近幾十年來最常用的核酸凝膠染料。但是 EB是一種強誘變化學(xué)試劑。由于其存在的安全危害以及處理污染物所花費的大量金錢,使其使用變得并不廉價,也不再方便。基于這種原因,替代品開始出現(xiàn),比 如SYBR系列染料近年來開始應(yīng)用于市場中。但這些產(chǎn)品雖然降低了危害性,卻損失了產(chǎn)品的靈敏性和穩(wěn)定性。比如SYBR Safe的靈敏性很低,SYBR Green和SYBR Gold相對于EB的穩(wěn)定性要差很多。SYBR系列的染料也能進入細胞染色線粒體以及核內(nèi)的DNA,從而產(chǎn)生危害。SYBR Green I已被證實在紫外光下將會產(chǎn)生強誘變能力,使DNA或其他物質(zhì)發(fā)生突變(Ohta,et al.Mut Res 492,91(2001))。
SYBR Safe則不能做到。此外,環(huán)境安全實驗也顯示GelRed 和GelGreen對水棲動物沒有影響,因此GelRed 和GelGreen沒有環(huán)境破壞性,使用后能做一般的處置。
GelRed 和GelGreen特點:
更安全:艾姆斯氏實驗以及其他實驗證實無誘變性無細胞毒性;
更方便處理:通過了環(huán)境安全實驗,可以直接丟棄無需特殊處理。
超靈敏:比EB和SYBR Safe更靈敏。
更穩(wěn)定:室溫下,溶液中可穩(wěn)定存在。
使用更方便:可預(yù)染也可后染。
與常用的儀器兼容:GelRed 可用EB常用儀器觀察;GelGreen可用SYBR染料儀器進行觀察。
可用于下游實驗:普通的膠回收后,可用于下游實驗。
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SYBR Safe ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?GelGreen

圖1. GelRed 和GelGreen比EB和SYBR Safe更靈敏。左圖:比較了GelRed 和EB 的1%預(yù)制膠,TBE緩沖液跑膠。右圖:比較了GelGreen和SYBR Safe 1%瓊脂糖凝膠的后染狀況,同樣在TBE緩沖液中完成。選用了Invitrogen的1 Kb的DNA Ladder作2倍稀釋,分別加入四個泳道中,從左向右依次為200ng,100ng,50ng和25ng。
SYBR Safe ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? GelRed ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??GelGreen

圖2. GelRed 和GelGreen更安全,因為它們不能穿過活細胞的細胞膜結(jié)合到DNA上。用1×SYBR Safe,GelRed 和GelGreen分別在37℃孵育Hela細胞。隨后用FITC處理過的SYBR Safe和GelGreenGelRed 及Cy3處理GelRed孵育細胞。SYBR Safe很快進入細胞使核染色。GelRed 和GelGreen不能穿過細胞膜,不能觀察到被染上色的細胞,僅在少量死亡的細胞中看到零星的熒光。
