RU2455356C1 - Dna intercalators for cytogenetic studies of genomes of plants with small chromosomes - Google Patents
Dna intercalators for cytogenetic studies of genomes of plants with small chromosomes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2455356C1 RU2455356C1 RU2011114684/10A RU2011114684A RU2455356C1 RU 2455356 C1 RU2455356 C1 RU 2455356C1 RU 2011114684/10 A RU2011114684/10 A RU 2011114684/10A RU 2011114684 A RU2011114684 A RU 2011114684A RU 2455356 C1 RU2455356 C1 RU 2455356C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chromosomes
- plants
- genomes
- small
- concentration
- Prior art date
Links
- 0 *c1ccc2[n](cccc3)c3nc2c1 Chemical compound *c1ccc2[n](cccc3)c3nc2c1 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к области использования биологически активных соединений, обладающих вставочной активностью, в качестве ДНК-интеркаляторов для исследования геномов растений с мелкими размерами хромосом. В качестве таковых предлагаются поликонденсированные азагетероциклы общей формулы:The invention relates to the use of biologically active compounds with insert activity as DNA intercalators for the study of plant genomes with small chromosome sizes. As such, polycondensed azaheterocycles of the general formula are proposed:
где R1=СF3, R2=H; R1=NH2, R2=H; R1=СF3, R2=NH2.where R1 = CF 3 , R2 = H; 2 R1 = NH, R2 = H; R1 = CF 3 , R2 = NH 2 .
Известны следующие ДНК-интеркаляторы: этидий бромистый [Karapetian A.T., Mehrabian N.M., Terzikian G.A., Antonian A.P., Vardevanian P.O., Frank-Kamenetskii M.D. // J. Biomol. Struct. Dyn. 1996. V. 14, N 2. P. 275-283], акридиновый оранжевый [Zelenin A.V. Fluorescent and luminescent probes for biological activity. London: Acad. Press. 1999. P. 117-135], которые вызывают недоконденсацию хроматина в концентрации 4 мкг/мл, и 9-аминоакридин гидрохлорид [Muravenko O.V., Amosova A.V., Samatadze Т.Е., Popov K.V., Poletaev A.I., Zelenin A.V. // Cytometry. 2003. Vol.51. P.52-57; Муравенко О.В., Саматадзе Т.Е., Попов К.В., Амосова А.В., Зеленин А.В. // Генетика. 2001. Т. 37. №3. С.332-335], применяемый в концентрации 1 мкг/мл. К недостаткам данных веществ относятся - высокая концентрация, применяемая для обработки объектов исследования (клеточные культуры, органы и организмы), и, как следствие, сильные цитостатическое и мутагенное действия.The following DNA intercalators are known: ethidium bromide [Karapetian A.T., Mehrabian N.M., Terzikian G.A., Antonian A.P., Vardevanian P.O., Frank-Kamenetskii M.D. // J. Biomol. Struct. Dyn. 1996. V. 14, N 2. P. 275-283], acridine orange [Zelenin A.V. Fluorescent and luminescent probes for biological activity. London: Acad. Press 1999. P. 117-135], which cause chromatin undercondensation at a concentration of 4 μg / ml, and 9-aminoacridine hydrochloride [Muravenko O.V., Amosova A.V., Samatadze T.E., Popov K.V., Poletaev A.I., Zelenin A.V. // Cytometry. 2003. Vol. 51. P.52-57; Muravenko O.V., Samatadze T.E., Popov K.V., Amosova A.V., Zelenin A.V. // Genetics. 2001.V. 37. No. 3. S.332-335], applied at a concentration of 1 μg / ml. The disadvantages of these substances include the high concentration used to process the objects of study (cell cultures, organs and organisms), and, as a result, strong cytostatic and mutagenic effects.
Целью изобретения является подбор новых ДНК-интеркаляторов для картирования геномов мелкохромосомных объектов, обладающих повышенной вставочной активностью, которые используются в меньших концентрациях, чем существующие аналоги.The aim of the invention is the selection of new DNA intercalators for mapping genomes of small chromosomal objects with increased insertion activity, which are used in lower concentrations than existing analogues.
Поставленная цель достигается тем, что вместо традиционно используемого 9-аминоакридин гидрохлорида предлагается использовать следующие соединения:The goal is achieved in that instead of the traditionally used 9-aminoacridine hydrochloride, it is proposed to use the following compounds:
7-трифторметил-пиридо[1,2-а]бензимидазол (I)7-trifluoromethyl-pyrido [1,2-a] benzimidazole (I)
7-аминопиридо[1,2-а]бензимидазол (II)7-aminopyrido [1,2-a] benzimidazole (II)
7-трифторметил-9-аминопиридо[1,2-а]бензимидазол (III)7-trifluoromethyl-9-aminopyrido [1,2-a] benzimidazole (III)
в концентрациях 0.8 мкг/мл для I, до 0.6 мкг/мл для II, до 0.5 мкг/мл для соединения III для предобработки корневой меристемы семян мелкохромосомных растений. Способность соединений I-III встраиваться в двойную спираль ДНК оценивали по степени недоконденсации метафазных хромосом в меристеме, такого классического объекта с хромосомами мелкого размера, как Linum grandiflorum Desf., при обработке растворами соединений I-III за 12 ч до фиксации клеток в течение 6 ч. Для этого измеряли длину метафазных хромосом третьей пары из генома Linum grandiflorum Desf. в опыте, сравнивали ее со значением в норме, без ДНК-интеркалятора, и при действии известного интеркалятора - 9-аминоакридин гидрохлорида. Однозначное определение хромосом пары 3 в геноме проводили детекцией нуклеотидных последовательностей двух генов, локализованных только в данной хромосоме, с использованием метода флуоресцентной гибридизации in situ (FISH).at concentrations of 0.8 μg / ml for I, up to 0.6 μg / ml for II, up to 0.5 μg / ml for compound III for pretreatment of the root meristem of seeds of small chromosomal plants. The ability of compounds I-III to integrate into the DNA double helix was evaluated by the degree of undercondensation of metaphase chromosomes in the meristem, such a classic object with small chromosomes as Linum grandiflorum Desf., When treated with solutions of compounds I-III 12 hours before cell fixation for 6 hours For this, the length of the metaphase chromosomes of the third pair from the genome of Linum grandiflorum Desf was measured. in the experiment, it was compared with a normal value, without a DNA intercalator, and under the action of a known intercalator, 9-aminoacridine hydrochloride. The unambiguous determination of chromosomes of pair 3 in the genome was carried out by detecting the nucleotide sequences of two genes localized only on this chromosome using the in situ fluorescence hybridization method (FISH).
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.
Пример 1. 7-(трифторметил)-пиридо[1,2-а]бензимидазол (I)Example 1. 7- (trifluoromethyl) -pyrido [1,2-a] benzimidazole (I)
Корешки пророщенных семян L. grandiflorum Desf. за 12 ч до фиксации помещали в водно-спиртовой раствор I с концентрацией 1 мкг/мл на 6 ч. Затем корешки фиксировали и готовили клеточные препараты корневой меристемы по стандартной методике [Муравенко О.В., Зеленин А.В. // Генетика. 2009. Т.45. №11. С.1457-1471]. Идентификацию хромосомы пары 3 проводили флуоресцентной гибридизацией in situ (FISH) нуклеотидных последовательностей 26S и 5S рРНК-х генов, которые локализованы именно в этой паре хромосом. В качестве проб для FISH использовали последовательности генов 26S и 5S рРНК из генома Linum austriacum. Сайты гибридизации распознавали путем иммунодетекции. Фрагменты 26S рДНК метили биотином, фрагменты 5S рДНК - дигоксигенином. Выявление биотин-меченых проб 26S рДНК проводили с помощью стрептавидин-флуоресцеина. Для проб 5S рДНК, меченных дигоксигенином, использовали антидигоксигенин-родамин.Roots of germinated seeds L. grandiflorum Desf. 12 hours prior to fixation, they were placed in an aqueous-alcoholic solution I with a concentration of 1 μg / ml for 6 hours. Then, the roots were fixed and cell preparations of the root meristem were prepared according to the standard method [O. Muravenko, A.V. Zelenin. // Genetics. 2009.V. 45. No. 11. S.1457-1471]. The identification of the chromosome of pair 3 was carried out by in situ fluorescence hybridization (FISH) of the nucleotide sequences of the 26S and 5S rRNA genes, which are localized precisely in this pair of chromosomes. As samples for FISH, the 26S and 5S rRNA gene sequences from the Linum austriacum genome were used. Hybridization sites were recognized by immunodetection. Fragments of 26S rDNA were labeled with biotin, fragments of 5S rDNA were labeled with digoxygenin. Biotin-labeled 26S rDNA samples were detected using streptavidin-fluorescein. For digoxigenin-labeled 5S rDNA samples, antidigoxygenin-rhodamine was used.
Изображения метафазных хромосом с клеточных препаратов регистрировали с помощью 12-битной (4095 уровней серого) черно-белой ПЗС камеры, установленной на микроскоп.Images of metaphase chromosomes from cell preparations were recorded using a 12-bit (4095 gray levels) black-and-white CCD camera mounted on a microscope.
Предобработка клеток соединением I в концентрации 1 мкг/мл приводила к увеличению средней длины хромосом пары 3 L. grandiflorum Desf. до 4.67±1.07 мкм, тогда как без интеркалятора длина метафазных хромосом третьей пары 2.52±0.33 мкм.The pretreatment of cells with compound I at a concentration of 1 μg / ml led to an increase in the average chromosome length of a pair of 3 L. grandiflorum Desf. up to 4.67 ± 1.07 μm, whereas without an intercalator, the length of metaphase chromosomes of the third pair is 2.52 ± 0.33 μm.
Пример 2. 7-аминопиридо[1,2-а]бензимидазол (II)Example 2. 7-aminopyrido [1,2-a] benzimidazole (II)
Исследование проводили аналогично I.The study was carried out similarly to I.
Предобработка пророщенных корешков L. grandiflorum Desf. за 12 ч до фиксации водно-спиртовым раствором II с концентрацией 1 мкг/мл в течение 6 ч приводит к увеличению средней длины хромосом пары 3 до 6.27±1.18 мкм, тогда как без интеркалятора длина метафазных хромосом третьей пары 2.52±0.33 мкм.Pretreatment of sprouted roots L. grandiflorum Desf. 12 hours before fixation with an aqueous-alcoholic solution II with a concentration of 1 μg / ml for 6 hours, the average length of chromosomes of pair 3 increases to 6.27 ± 1.18 μm, whereas without an intercalator, the length of metaphase chromosomes of the third pair is 2.52 ± 0.33 μm.
Пример 3. 7-трифторметил-9-аминопиридо[1,2-а]бензимидазол (III)Example 3. 7-trifluoromethyl-9-aminopyrido [1,2-a] benzimidazole (III)
Исследование проводили аналогично I.The study was carried out similarly to I.
Предобработка пророщенных корешков L. grandiflorum Desf. за 12 ч до фиксации водно-спиртовым раствором III с концентрацией 1 мкг/мл в течение 6 ч приводит к увеличению средней длины хромосом пары 3 до 7.12±1.49 мкм, тогда как без интеркалятора длина метафазных хромосом третьей пары 2.52±0.33 мкм.Pretreatment of sprouted roots L. grandiflorum Desf. 12 hours before fixation with an aqueous-alcoholic solution III with a concentration of 1 μg / ml for 6 hours, it leads to an increase in the average length of chromosomes of pair 3 to 7.12 ± 1.49 μm, whereas without an intercalator, the length of metaphase chromosomes of the third pair is 2.52 ± 0.33 μm.
Пример 4. 9-аминоакридин гидрохлорид (Sigma-Aldrich, USA CAS [52417-22-8])Example 4. 9-aminoacridine hydrochloride (Sigma-Aldrich, USA CAS [52417-22-8])
Предобработка корневой меристемы L. grandiflorum Desf. водно-спиртовьм раствором 9-аминоакридин гидрохлорида в концентрации 1 мкг/мл приводит к увеличению средней длины хромосом пары 3 до 3.76±0.63 мкм, тогда как без интеркалятора длина метафазных хромосом третьей пары 2.52±0.33 мкм. Полные результаты представлены в таблице 1.Pretreatment of the root meristem L. grandiflorum Desf. water-alcohol solution of 9-aminoacridine hydrochloride at a concentration of 1 μg / ml leads to an increase in the average length of chromosomes of pair 3 to 3.76 ± 0.63 μm, whereas without an intercalator, the length of metaphase chromosomes of the third pair is 2.52 ± 0.33 μm. Full results are presented in table 1.
Таким образом, соединения I-III обладают способностью значительно сильнее удлинять метафазные хромосомы, чем 9-аминоакридин гидрохлорид, в той же концентрации 1 мкг/мл. Это позволит при использовании соединений I-III в качестве ДНК-интеркаляторов снизить действующую концентрацию до 0.8 мкг/мл для I, до 0.6 мкг/мл для II, до 0.5 мкг/мл для соединения III и тем самым уменьшить цитостатическое и токсическое действие, оказываемое ДНК-интеркалятором на объект исследования.Thus, compounds I-III have the ability to significantly lengthen metaphase chromosomes than 9-aminoacridine hydrochloride at the same concentration of 1 μg / ml. This will allow using compounds I-III as DNA intercalators to reduce the effective concentration to 0.8 μg / ml for I, to 0.6 μg / ml for II, to 0.5 μg / ml for compound III and thereby reduce the cytostatic and toxic effects exerted DNA intercalator on the object of study.
Claims (1)
где R1=СF3, R2=H; R1=NH2, R2=H; R1=CF3, R2=NH2, в качестве ДНК-интеркаляторов для увеличения размеров хромосом в клетках корневой меристемы растений с мелкими размерами хромосом при обработке водно-спиртовыми растворами с концентрацией 0,5-0,8 мкг/мл за 12 ч до фиксации в течение 6 ч, что необходимо для картирования геномов мелкохромосомных объектов. The use of azoheterocycles of the general formula
where R1 = CF 3 , R2 = H; 2 R1 = NH, R2 = H; R1 = CF 3 , R2 = NH 2 , as DNA intercalators for increasing the size of chromosomes in the cells of the root meristem of plants with small chromosomes when treated with water-alcohol solutions with a concentration of 0.5-0.8 μg / ml 12 hours before fixation for 6 hours, which is necessary for mapping the genomes of small chromosome objects.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011114684/10A RU2455356C1 (en) | 2011-04-13 | 2011-04-13 | Dna intercalators for cytogenetic studies of genomes of plants with small chromosomes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011114684/10A RU2455356C1 (en) | 2011-04-13 | 2011-04-13 | Dna intercalators for cytogenetic studies of genomes of plants with small chromosomes |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2455356C1 true RU2455356C1 (en) | 2012-07-10 |
Family
ID=46848551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011114684/10A RU2455356C1 (en) | 2011-04-13 | 2011-04-13 | Dna intercalators for cytogenetic studies of genomes of plants with small chromosomes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2455356C1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2236409C1 (en) * | 2003-04-24 | 2004-09-20 | Ярославский государственный технический университет | Method for preparing 7-aminopyrido[1,2-a][1,3]-benzimidazole |
| RU2241710C1 (en) * | 2003-04-24 | 2004-12-10 | Ярославский государственный технический университет | Method for preparing substituted pyrido[1,2-a][1,3]-benzimidazoles |
-
2011
- 2011-04-13 RU RU2011114684/10A patent/RU2455356C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2236409C1 (en) * | 2003-04-24 | 2004-09-20 | Ярославский государственный технический университет | Method for preparing 7-aminopyrido[1,2-a][1,3]-benzimidazole |
| RU2241710C1 (en) * | 2003-04-24 | 2004-12-10 | Ярославский государственный технический университет | Method for preparing substituted pyrido[1,2-a][1,3]-benzimidazoles |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| BEGUNOV R.S. et al. "Reductive cyclization of N-(2,4-dinitrophenyl)pyridinium chloride by tin(II) chloride" Chemistry of Heterocyclic Compounds, vol.40, no 9, 2004, p.1224, 1225. BEGUNOV R.S. et al. "Simple Synthesis of Substituted Benzo[4,5]imidazo[1.2-α]pyridines" Russian Journal of Organic Chemistry, vol.40, no 11, 2004, p.1694-1696. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Manirajan et al. | Diversity, specificity, co-occurrence and hub taxa of the bacterial–fungal pollen microbiome | |
| DE102007041864B4 (en) | Method for the detection of bacteria and fungi | |
| Albuquerque et al. | Antimicrobial effects of novel triple antibiotic paste–mimic scaffolds on Actinomyces naeslundii biofilm | |
| Al-Hatmi et al. | Keratitis by Fusarium temperatum, a novel opportunist | |
| Çavaş et al. | Genotoxicity evaluation of metronidazole using the piscine micronucleus test by acridine orange fluorescent staining | |
| JP2015528491A (en) | Hill whole saliva extract | |
| JP6226744B2 (en) | Oral formulation to prevent the effects of aging | |
| EP1869450B1 (en) | Method for preventing time-dependent rna-expression in biological cells | |
| Lu et al. | Expression of immune-related genes in goldfish gills induced by Dactylogyrus intermedius infections | |
| Cohen | The specific effects of streptonigrin activity on human chromosomes in culture | |
| CN110618119B (en) | Method for detecting metronidazole content by using copper-doped carbon quantum dots | |
| Gomes et al. | Evidence of multiple species of Chilodonella (Protozoa, Ciliophora) infecting Australian farmed freshwater fishes | |
| Alves-de-Souza et al. | Infection dynamics of Amoebophryidae parasitoids on harmful dinoflagellates in a southern Chilean fjord dominated by diatoms | |
| Herczeg et al. | The effect of dietary immunostimulants on the susceptibility of common carp (Cyprinus carpio) to the white spot parasite, Ichthyophthirius multifiliis | |
| Khan et al. | Emergence of resistance to amphotericin B and triazoles in Candida glabrata vaginal isolates in a case of recurrent vaginitis | |
| RU2455356C1 (en) | Dna intercalators for cytogenetic studies of genomes of plants with small chromosomes | |
| Lavanya et al. | Synthesis, antibacterial, antifungal and antioxidant activity studies on 6-bromo-2-substitutedphenyl-1H-imidazo [4, 5-b] pyridine | |
| Parvin et al. | Frequency of benzimidazole resistance in Haemonchus contortus populations isolated from sheep and goats in Bangladesh. | |
| JP2008067605A (en) | Method for diagnosing onychomycosis | |
| CN110227167B (en) | Application of chitosan grafted lipid nanocapsule-loaded emodin in inhibition of pathogenic bacteria biofilm | |
| Aslani et al. | Novel formulated zinc oxide nanoparticles reduce Hwp1 gene expression involved in biofilm formation in Candida albicans with minimum cytotoxicity effect on human cells | |
| CN116640186A (en) | Human nasal fluid complement factor antibacterial peptide C4-AII and application thereof | |
| Machini et al. | In situ electrochemical investigation of the interaction between bacteria Xylella fastidiosa DNA and copper (II) using DNA-electrochemical biosensors | |
| Orosová et al. | Classical and molecular cytogenetics of Khawia sinensis (Cestoda: Caryophyllidea), invasive parasite of carp, Cyprinus carpio | |
| Schmerer et al. | STR-genotyping of archaeological human bone: Experimental design to improve reproducibility by optimisation of DNA extraction |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140414 |