Бромдезоксиуридин ( 5-бром-2'-дезоксиуридин , BrdU , BUdR , BrdUrd , броксуридин ) — синтетический аналог нуклеозида с химической структурой, сходной с тимидином . BrdU обычно используется для изучения пролиферации клеток в живых тканях [1] и изучается как радиосенсибилизатор [2] и диагностический инструмент у людей с раком . [3]
Во время S-фазы клеточного цикла (когда происходит репликация ДНК ) BrdU может быть включен вместо тимидина во вновь синтезированные молекулы ДНК делящихся клеток. [4] Клетки, которые недавно выполнили репликацию ДНК или репарацию ДНК, могут быть обнаружены с помощью антител , специфичных для BrdU, с использованием таких методов, как иммуногистохимия или иммунофлуоресценция . [5] Клетки, меченные BrdU, у людей могут быть обнаружены в течение двух лет после инфузии BrdU. [6]
Поскольку BrdU может заменять тимидин во время репликации ДНК, он может вызывать мутации , поэтому его использование потенциально опасно для здоровья. [ Править ] Однако, поскольку он не является ни радиоактивным , ни миелотоксичным при маркировке, он широко используется для исследований пролиферации раковых клеток in vivo . [7] [8] Однако в радиосенсибилизирующих концентрациях BrdU становится миелосупрессивным, что ограничивает его использование для радиосенсибилизации. [2]
BrdU отличается от тимидина тем, что BrdU заменяет атом брома на группу CH 3 тимидина . Замена Br может быть использована в экспериментах по дифракции рентгеновских лучей в кристаллах, содержащих либо ДНК, либо РНК. Атом Br действует как аномальный рассеиватель, и его больший размер повлияет на дифракцию рентгеновских лучей кристалла в достаточной степени, чтобы также обнаружить изоморфные различия. [9] [10]
BrdU также может быть использован для идентификации микроорганизмов, реагирующих на специфические углеродные субстраты в водной [12] и почвенной [13] средах. Углеродный субстрат, добавленный при инкубации образцов окружающей среды, вызовет рост микроорганизмов, которые могут использовать этот субстрат. Затем эти микроорганизмы будут включать BrdU в свою ДНК по мере своего роста. Затем можно выделить ДНК сообщества и очистить ДНК, меченную BrdU, с использованием метода иммунозахвата. [14] Последующее секвенирование меченой ДНК может быть использовано для идентификации микробных таксонов, которые участвовали в разложении добавленного источника углерода.
Однако неясно, могут ли все микробы, присутствующие в образце из окружающей среды, включать BrdU в свою биомассу во время синтеза ДНК de novo . Таким образом, группа микроорганизмов может реагировать на источник углерода, но оставаться незамеченной с помощью этого метода. Кроме того, этот метод направлен на идентификацию микроорганизмов с геномами, богатыми А и Т.