BROMETO DE ETÍDIO: ESTRUTURA, PROPRIEDADES, USOS, TOXICIDADE - QUÍMICA - 2025

O brometo de etídio é um composto aromático fluorescente que tem a capacidade, devido à sua estrutura química, de se inserir entre as cadeias de DNA. Ele também se liga a moléculas de RNA altamente dobradas. Isso permite uma interação entre este sal e as bases nitrogenadas.

O brometo de etídio absorve luz ultravioleta em uma faixa de comprimento de onda de 210 nm a 285 nm, emitindo uma fluorescência laranja de 605 nm. A intensidade de sua fluorescência aumenta em até 20 vezes quando ele interage com o DNA.

Coloração de DNA com brometo de etídio fluorescente sob radiação UV em gel de agarose. Fonte: Escola de Recursos Naturais de Ann Arbor

Devido à sua propriedade de fluorescência, o brometo de etídio é usado para visualizar fragmentos de DNA separados por eletroforese de agarose (imagem superior); técnica introduzida independentemente por Aaij e Borst (1972) e Sharp (1973).

O brometo de etídio, quando intercalado entre as cadeias de DNA, também pode dificultar seus processos de duplicação e transcrição; e, portanto, ser a causa da geração de mutações. No entanto, não há evidências conclusivas para apoiar essa suposição.

Estrutura química

Estrutura molecular do brometo de etídio. Fonte: Calvero.

Na imagem superior temos a estrutura molecular do brometo de etídio representada por sua fórmula estrutural.

A molécula é quase totalmente plana, pois todos os átomos do sistema formado pelos três anéis (fenantridina) e o átomo de nitrogênio carregado positivamente possuem hibridização sp ². Mas não é o mesmo com seus grupos substituintes.

O grupo fenil da extrema direita, os grupos amino e o grupo etil ligado ao nitrogênio carregado são responsáveis ​​pelo sistema que absorve os comprimentos de onda UV que mais tarde caracterizam a fluorescência do brometo de etídio.

Por outro lado, observe que suas interações intermoleculares são governadas principalmente por atrações eletrostáticas; e, em um grau menor, eles são mantidos juntos pelas forças dispersivas dos anéis de Londres.

Propriedades

Nome

Brometo de etídio.

Nome IUPAC: Brometo de 3,8-diamino-5-etil-6-fenilfenantridínio.

Sinônimos: brometo de hometo e Dromilac.

Fórmula molecular

C ₂₁ H ₂₀ N ₃ Br

Aspecto físico

Cristais vermelho escuro ou ocorre como um pó marrom.

Gosto

Amargo.

Odor

Sólido inodoro.

Ponto de fusão

260-262 ° C (decomposição).

ponto de ignição

> 100 ºC

Solubilidade

40 g / L a 25 ºC em água e 2 mg / mL em etanol.

Densidade

0,34 g / cm ³

Pressão de vapor

1,2 · 10 ^-12 mmHg a 25 ° C (estimado).

Coeficiente de partição octanol / água

Log Kow = - 0,38

Decomposição

Quando é aquecido até a decomposição, o brometo de etídio emite uma fumaça muito tóxica de brometo de hidrogênio e óxidos de nitrogênio.

Estabilidade

Estável e incompatível com agentes oxidantes fortes.

Índice de refração

1,67 (estimado).

pH

4-7 em uma solução a 2% em água.

Formulários

Reação em cadeia da polimerase (PCR)

A reação em cadeia da polimerase, PCR, permite obter muitas cópias exponencialmente a partir de um fragmento de DNA. A técnica é baseada na propriedade da enzima DNA polimerase de replicar fitas de DNA de seus fragmentos que servem como molde.

É uma técnica com infinitas aplicações, incluindo a detecção de mutações relacionadas a doenças hereditárias; testes de paternidade; identificação de uma pessoa que cometeu um crime, etc.

O brometo de etídio auxilia na identificação de fragmentos de DNA, produtos de sua degradação enzimática que podem ser utilizados na técnica de PCR.

Eletroforese de DNA em gel de agarose e acrilamida

O brometo de etídio é incorporado ao gel antes de realizar a eletroforese. O composto é ensanduichado entre as bandas de DNA e produz uma fluorescência quando exposto à luz ultravioleta que serve para revelar os fragmentos de DNA que são separados na eletroforese.

O padrão de fluorescência da eletroforese serve como orientação sobre a origem dos fragmentos de DNA. A ligação do brometo de etídio ao DNA altera a conformação, carga, peso e flexibilidade da molécula de DNA, o que resulta em uma redução na mobilidade da macromolécula.

Este efeito aumenta à medida que o tamanho do fragmento de DNA aumenta.

Ação do brometo de etídio sobre tripanossomas

O brometo de etídio começou a ser usado no tratamento da tripanossomíase em bovinos na década de 1950, com o nome de Homídio. Daí surgiu o nome brometo de hometo como sinônimo de brometo de etídio.

O uso terapêutico do brometo de etídio é baseado na sua toxicidade para a mitocôndria. Isso se manifesta por uma redução no número de cópias do DNA mitocondrial.

O brometo de etídio liga-se às moléculas de DNA do cinetoplasto do tripanossoma e muda sua conformação para DNAz. Essa forma de DNA é letal, pois sua replicação é inibida.

Uso em um modelo animal de esclerose múltipla

A injeção direta de brometo de etídio na cisterna magna produziu uma lesão reprodutível de perda aguda de mielina no tronco cerebral de ratos. A mesma injeção na medula espinhal em gatos produziu uma lesão comparável à observada em ratos.

A esclerose múltipla é uma doença autoimune do sistema nervoso, na qual o sistema imunológico destrói a mielina, uma substância que cobre os neurônios.

Toxicidade

Exposição

O brometo de etídio é considerado um composto tóxico, pois por inalação causa irritação aguda do trato respiratório. Além disso, por contato com a pele, o brometo de etídio pode causar inflamação e / ou descoloração.

Enquanto isso, nos olhos, a exposição aguda causa irritação, vermelhidão e dor nos olhos. Portanto, é recomendado que o material usado com o brometo de etídio seja manuseado com a Folha de Dados de Segurança do Material (MSDS).

Caráter mutagênico

O brometo de etídio é considerado um composto altamente mutagênico, pois quando intercalado no DNA pode afetar sua duplicação e transcrição, causando mutações; e ainda, uma possível ação carcinogênica foi apontada.

O Teste AMES detectou apenas a indução de mutações pelo brometo de etídio em bactérias, quando um homogenato de fígado foi utilizado no teste.

Isso nos levou a pensar que não é diretamente responsável pelo surgimento de mutações em bactérias, mas que estas poderiam ser consequência da ação de algum metabólito gerado na interação do brometo de etídio com o homogenato de fígado.

Por outro lado, o Programa de Toxicologia Natural estabeleceu que o brometo de etídio não era mutagênico para ratos e camundongos. Apesar disso, seu uso está sendo reduzido nos laboratórios que o utilizam em suas pesquisas.

Entretanto, a concentração de brometo de etídio utilizada nas investigações é um milésimo da concentração da dose administrada a bovinos no tratamento da tripanossomíase, sem o aparecimento de mutações.

Referências

1. Doronina Vicki. (2017). Brilhante brilhante: uma breve história da coloração de DNA com brometo de etídio. Recuperado de: bitesizebio.com
2. Wikipedia. (2020). Brometo de etídio. Recuperado de: en.wikipedia.org
3. ElSevier BV (2020). Brometo de etídio. ScienceDirect. Recuperado de: sciencedirect.com
4. Royal Society of Chemistry. (2020). Brometo de etídio. Recuperado de: chemspider.com
5. Livro Químico. (2017). Brometo de etídio. Recuperado de: chemicalbook.com
6. Universidade politécnica de Valência. (2012). Procedimento padrão para trabalhar com brometo de etídio. Recuperado de: sprl.upv.es