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Bromodesoxiuridina

La bromodesoxiuridina ( 5-bromo-2'-desoxiuridina , BrdU , BUdR , BrdUrd , broxuridina ) es un análogo sintético de nucleósido con una estructura química similar a la timidina . La BrdU se utiliza habitualmente para estudiar la proliferación celular en tejidos vivos [1] y se ha estudiado como radiosensibilizador [2] y herramienta de diagnóstico en personas con cáncer . [3]

Durante la fase S del ciclo celular (cuando ocurre la replicación del ADN ), BrdU puede incorporarse en lugar de timidina en moléculas de ADN recién sintetizadas de células en división. [4] Las células que han realizado recientemente una replicación o reparación del ADN pueden detectarse con anticuerpos específicos para BrdU utilizando técnicas como la inmunohistoquímica o la inmunofluorescencia . [5] Las células marcadas con BrdU en humanos pueden detectarse hasta dos años después de la infusión de BrdU. [6]

Debido a que BrdU puede reemplazar a la timidina durante la replicación del ADN, puede causar mutaciones y, por lo tanto, su uso es potencialmente un riesgo para la salud. [ cita requerida ] Sin embargo, debido a que no es radiactivo ni mielotóxico en concentraciones de marcado, es ampliamente preferido para estudios in vivo de proliferación de células cancerosas . [7] [8] Sin embargo, en concentraciones radiosensibilizadoras , BrdU se vuelve mielosupresor, lo que limita su uso para radiosensibilizar. [2]

El BrdU se diferencia de la timidina en que el BrdU sustituye un átomo de bromo por el grupo CH3 de la timidina . La sustitución de Br se puede utilizar en experimentos de difracción de rayos X en cristales que contienen ADN o ARN. El átomo de Br actúa como un dispersor anómalo y su mayor tamaño afectará la difracción de rayos X del cristal lo suficiente como para detectar también diferencias isomorfas . [9] [10]

La bromodesoxiuridina libera el silenciamiento genético causado por la metilación del ADN. [11]

El BrdU también se puede utilizar para identificar microorganismos que responden a sustratos de carbono específicos en ambientes acuáticos [12] y terrestres [13] . Un sustrato de carbono añadido a las incubaciones de muestras ambientales provocará el crecimiento de microorganismos que pueden utilizar ese sustrato. Estos microorganismos incorporarán entonces BrdU a su ADN a medida que crecen. El ADN de la comunidad se puede aislar y el ADN marcado con BrdU se puede purificar utilizando una técnica de inmunocaptura. [14] La secuenciación posterior del ADN marcado se puede utilizar para identificar los taxones microbianos que participaron en la degradación de la fuente de carbono añadida.

Sin embargo, no es seguro que todos los microbios presentes en una muestra ambiental puedan incorporar BrdU a su biomasa durante la síntesis de ADN de novo . Por lo tanto, un grupo de microorganismos puede responder a una fuente de carbono pero pasar desapercibidos con esta técnica. Además, esta técnica está sesgada hacia la identificación de microorganismos con genomas ricos en A y T.

El ADN con BrdU se transcribe como el ADN habitual, con guanina incluida en el ARN como complemento de BrdU. [15]

Véase también

Referencias

  1. ^ Lehner, Bernadette; Sandner, Beatrice; Marschallinger, Julia; Lehner, Christine; Furtner, Tanja; Couillard-Despres, Sebastien; Rivera, Francisco J.; Brockhoff, Gero; Bauer, Hans-Christian; Weidner, Norbert; Aigner, Ludwig (2011). "El lado oscuro de BrdU en la biología de células madre neurales: efectos perjudiciales en el ciclo celular, la diferenciación y la supervivencia". Investigación celular y tisular . 345 (3): 313–28. doi :10.1007/s00441-011-1213-7. PMID  21837406. S2CID  756261.
  2. ^ ab Russo A, Gianni L, Kinsella TJ, Klecker RW, Jenkins J, Rowland J, Glatstein E, Mitchell JB, Collins J, Myers C (1984). "Evaluación farmacológica de la administración intravenosa de 5-bromodeoxiuridina a pacientes con tumores cerebrales". Cancer Res . 44 (4): 1702–5. PMID  6704976.
  3. ^ Dolbeare, F (mayo de 1995). "Bromodesoxiuridina: una herramienta de diagnóstico en biología y medicina, Parte I: Perspectivas históricas, métodos histoquímicos y cinética celular". The Histochemical Journal . 27 (5): 339–69. doi :10.1007/BF02389022. PMID  7657555. S2CID  21785471.
  4. ^ Kee, N; S Sivalingam; R Boonstra; JM Wojtowicz (marzo de 2002). "La utilidad de Ki-67 y BrdU como marcadores proliferativos de la neurogénesis adulta". Journal of Neuroscience Methods . 115 (1): 97–105. doi :10.1016/S0165-0270(02)00007-9. hdl : 1807/357 . PMID  11897369. S2CID  17572667.
  5. ^ Konishi, Teruaki; Takeyasu, Akihiro; Natsume, Toshiyuki; Furusawa, Yoshiya; Hieda, Kotaro (2011). "Visualización de pistas de iones pesados ​​mediante el etiquetado de los extremos 3'-OH de las roturas de la cadena de ADN inducidas". Revista de investigación sobre radiación . 52 (4): 433–40. Bibcode :2011JRadR..52..433K. doi :10.1269/jrr.10097. PMID  21785232.
  6. ^ Eriksson, Peter; Ekaterina Perfilieva; Thomas Björk-Eriksson; Ann-Marie Alborn; Claes Nordborg; Daniel A. Peterson; Fred H. Gage (1998). "Neurogénesis en el hipocampo humano adulto". Nature Medicine . 1313-1317. 4 (11): 1313–1317. doi : 10.1038/3305 . PMID  9809557.
  7. ^ Fujimaki, Takamitsu; Masao Matsutani; Osamu Nakamura; Akio Asai; Fundación Nobuaki; Morio Koike; Hiromu Segawa; Kouichi Aritake; Takanori Fukushima; Shuntaro Houjo; Akira Tamura; Keiji Sano (1991). "Correlación entre los índices de etiquetado de bromodesoxiuridina y el pronóstico del paciente en tumores astrocíticos cerebrales de adultos". Cáncer . 67 (6): 1629-1634. doi : 10.1002/1097-0142(19910315)67:6<1629::AID-CNCR2820670626>3.0.CO;2-E . PMID  2001552.
  8. ^ Hoshino, Takao; Tadashi Nagashima; Judith Murovic; Ellen M. Levin; Victor A. Levin; Stephen M. Rupp (1985). "Estudios cinéticos celulares de tumores cerebrales humanos in situ con bromodesoxiuridina". Citometría . 6 (6): 627–632. doi : 10.1002/cyto.990060619 . PMID  2998714.
  9. ^ Peterson, MR; Harrop, SJ; McSweeney, SM; Leonard, GA; Thompson, AW; Hunter, WN; Helliwell, JR (1996). "Estrategias de desfase MAD exploradas con un cristal de oligonucleótido bromado a una resolución de 1,65 Å". Revista de radiación sincrotrón . 3 (Pt 1): 24–34. Bibcode :1996JSynR...3...24P. doi : 10.1107/S0909049595013288 . PMID  16702655.
  10. ^ Beck, Tobias; Gruene, Tim; Sheldrick, George M. (2010). "El triángulo mágico se vuelve loco: Fase experimental con un derivado de bromo". Acta Crystallographica Sección D . 66 (4): 374–80. Bibcode :2010AcCrD..66..374B. doi :10.1107/S0907444909051609. PMC 2852301 . PMID  20382990. 
  11. ^ Weiss RA (2013). "Sobre el concepto y la elucidación de los retrovirus endógenos". Philos. Trans. R. Soc. Lond. B Biol. Sci . 368 (1626): 20120494. doi :10.1098/rstb.2012.0494. PMC 3758183. PMID  23938748 . 
  12. ^ Tada, Yuya; Grossart, Hans-Peter (2013). "Cambios en la comunidad de bacterias lacustres en crecimiento activo después de la adición de N-acetil-glucosamina: mejora del método BrdU-FACS". The ISME Journal . 8 (2): 441–454. doi :10.1038/ismej.2013.148. ISSN  1751-7362. PMC 3906810 . PMID  23985742. 
  13. ^ Borneman J (1999). "Identificación independiente del cultivo de microorganismos que responden a estímulos específicos". Appl. Environ. Microbiol . 65 (8): 3398–400. Bibcode :1999ApEnM..65.3398B. doi :10.1128/AEM.65.8.3398-3400.1999. PMC 91510 . PMID  10427025. 
  14. ^ Urbach, Ena; Kevin L. Vergin; Stephen J. Giovannoni (marzo de 1999). "Detección inmunoquímica y aislamiento de ADN de bacterias metabólicamente activas". Applied and Environmental Microbiology . 65 (3): 1207–1213. Bibcode :1999ApEnM..65.1207U. doi :10.1128/AEM.65.3.1207-1213.1999. PMC 91166 . PMID  10049885. 
  15. ^ Hill BT, Baserga R (1975). "Efecto de la 5-bromodeoxiuridina en las propiedades transcripcionales del genoma en fibroblastos diploides humanos WI-38". Chem. Biol. Interact . 10 (5): 363–375. Bibcode :1975CBI....10..363H. doi :10.1016/0009-2797(75)90058-7. PMID  1095238.

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