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bromodesoxiuridina

La bromodesoxiuridina ( 5-bromo-2'-desoxiuridina , BrdU , BUdR , BrdUrd , broxuridina ) es un análogo de nucleósido sintético con una estructura química similar a la timidina . BrdU se usa comúnmente 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 se produce la replicación del ADN ), se puede incorporar BrdU en lugar de timidina en moléculas de ADN recién sintetizadas de células en división. [4] Las células que han realizado recientemente la replicación o reparación del ADN se pueden detectar 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 peligro para la salud. [ cita necesaria ] Sin embargo, debido a que no es radiactivo ni mielotóxico en concentraciones de etiquetado, se prefiere ampliamente para estudios in vivo de proliferación de células cancerosas . [7] [8] Sin embargo, en concentraciones radiosensibilizantes , BrdU se vuelve mielosupresor, lo que limita su uso para radiosensibilización. [2]

BrdU se diferencia de la timidina en que BrdU sustituye el grupo CH 3 de la timidina por un átomo de bromo . 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 de genes causado por la metilación del ADN. [11]

BrdU también se puede utilizar para identificar microorganismos que responden a sustratos de carbono específicos en ambientes acuáticos [12] y suelo [13] . Un sustrato de carbono agregado a las incubaciones de muestras ambientales provocará el crecimiento de microorganismos que pueden utilizar ese sustrato. Estos microorganismos incorporarán BrdU en su ADN a medida que crezcan. Luego se puede aislar el ADN comunitario y purificar el ADN marcado con BrdU mediante 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 agregada.

Sin embargo, no es seguro si todos los microbios presentes en una muestra ambiental pueden incorporar BrdU en su biomasa durante la síntesis de novo de ADN. Por lo tanto, un grupo de microorganismos puede responder a una fuente de carbono pero pasar desapercibido mediante 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 ADN habitual, con guanina incluida en el ARN como complemento de BrdU. [15]

Ver también

Referencias

  1. ^ Lehner, Bernadette; Sandner, Beatriz; Marschallinger, Julia; Lehner, Christine; Furtner, Tanja; Couillard-Despres, Sébastien; Rivera, Francisco J.; Brockhoff, Gero; Bauer, Hans-Christian; Weidner, Norberto; Aigner, Ludwig (2011). "El lado oscuro de BrdU en la biología de las células madre neurales: efectos perjudiciales sobre el ciclo celular, la diferenciación y la supervivencia". Investigación de células y tejidos . 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-bromodesoxiuridina a pacientes con tumores cerebrales". Res. Cáncer . 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". La revista histoquímica . 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 neurogénesis adulta". Revista de métodos de neurociencia . 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 extremos 3'-OH de roturas de hebras de ADN inducidas". Revista de investigación sobre radiación . 52 (4): 433–40. Código Bib : 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". Medicina de la Naturaleza . 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; Elena M. Levin; Víctor A. Levin; Stephen M. Rupp (1985). "Estudios de cinética celular de tumores cerebrales humanos in situ con bromodesoxiuridina". Citometría . 6 (6): 627–632. doi : 10.1002/cyto.990060619 . PMID  2998714.
  9. ^ Peterson, señor; Harrop, SJ; McSweeney, SM; Leonardo, Georgia; Thompson, AW; Cazador, WN; Helliwell, JR (1996). "Estrategias de fase MAD exploradas con un cristal de oligonucleótido bromado con una resolución de 1,65 Å". Revista de radiación sincrotrón . 3 (Parte 1): 24–34. Código Bib : 1996JSynR...3...24P. doi : 10.1107/S0909049595013288 . PMID  16702655.
  10. ^ Beck, Tobías; Gruene, Tim; Sheldrick, George M. (2010). "El triángulo mágico se vuelve MAD: fase experimental con un derivado de bromo". Acta Crystallographica Sección D. 66 (4): 374–80. Código Bib : 2010AcCrD..66..374B. doi :10.1107/S0907444909051609. PMC 2852301 . PMID  20382990. 
  11. ^ Weiss RA (2013). "Sobre el concepto y dilucidación de los retrovirus endógenos". Filos. Trans. R. Soc. Londres. B Biol. Ciencia . 368 (1626): 20120494. doi :10.1098/rstb.2012.0494. PMC 3758183 . PMID  23938748. 
  12. ^ Tada, Yuya; Grossart, Hans-Peter (2013). "Cambios comunitarios de bacterias del lago en crecimiento activo después de la adición de N-acetil-glucosamina: mejora del método BrdU-FACS". La Revista ISME . 8 (2): 441–454. doi :10.1038/ismej.2013.148. ISSN  1751-7362. PMC 3906810 . PMID  23985742. 
  13. ^ Borneman J (1999). "Culture-independent identification of microorganisms that respond to specified stimuli". 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 (March 1999). "Immunochemical Detection and Isolation of DNA from Metabolically Active Bacteria". 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). "Effect of 5-bromodeoxyuridine on the transcriptional properties of the genome in WI-38 human diploid fibroblasts". 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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