Метахромазия
Метахромазия (вар. Метахромазия ) является характерным изменением цвета окрашивания , проведенного в биологических тканях , демонстрируемых определенными красителями , когда они связываются с конкретными веществами, присутствующими в этих тканях, называемых хромотропами . Например, толуидиновый синий становится темно-синим (с цветовым диапазоном от синего красного зависимости от содержания гликозаминогликана ) при связи с хрящом . Другие широко используемые метахроматические пятна - это семейство римско -пятен , которые также содержат красители тиазина: ядро белых клеток пятен фиолетовых, базофильных гранул, интенсивных пурпурных, в то время как цитоплазмы (мононуклеарных клеток) окрашивают голубые, что называется римско -эффектом . Отсутствие изменения цвета в окрашивании называется ортохромазией .
Основной механизм метахромазии требует наличия полианионов в ткани. Когда эти ткани окрашиваются концентрированным основным раствором красителя, такого как толуидиновый синий, связанные молекулы красителя достаточно близки, чтобы образовать димерные и полимерные агрегаты. Спектры поглощения света этих сложенных агрегатов красителя отличаются от спектаклей отдельных молекул мономерного красителя. Клеточные и тканевые структуры, которые имеют высокие концентрации ионизированных сульфатных и фосфатных групп-такие как земльное вещество хряща, гепаринсодержащие гранулы тучных клеток и грубая эндоплазматическая ретикулума плазматических клеток-расширяют метахромазию. Это зависит от плотности заряда отрицательных сульфатных и карбоксилатных анионов в гликозаминогликане (GAG). Полианион GAG стабилизирует сложенные, положительно заряженные молекулы красителя, что приводит к спектральному сдвигу в качестве конъюгированной двойной связи π-орбиталей соседних молекул красителя. Чем больше степень укладки, тем больше метахроматический сдвиг. Таким образом, Гиалуроновая кислота , отсутствующая сульфатные группы и только с умеренной плотностью заряда, вызывает небольшую метахромазию; Хонруитиновый сульфат с дополнительным сульфатным остатком на табель сахарида Gag является эффективным метахроматическим субстратом, в то время как гепарин с дальнейшим н-сульфацией сильно является метахроматическим. Следовательно, толуидиновый синий будет фиолетовым до красного, когда он окрашивает эти компоненты.
Метахроматические свойства диметилметиленового синего, тиазинового красителя, тесно связанного с толуидиновым синим, использовались для анализа гликозаминогликанов, извлеченных из хряща и других соединительных тканей. Пик поглощения смещается с около 630 нм (красный поглощение, поэтому синий цвет) до 530 нм в присутствии GAG. Оригинальный анализ Хамбеля и Этрингера был разработан другими, чтобы создать стабильный и широко используемый реагент диметилметилметилена.
Несмотря на то, что метахромазия наблюдалась и описана с 1875 года, Корнилом , Ранвиером и другими, именно немецкий ученый Пол Эрлих (1854-1915) дал свое название и изучил его более широко. Современное понимание метахромазии было выдвинуто бельгийским гистологом Люсином Лизоном , который изучал ее между 1933 и 1936 годами и установил его значение в количественном определении эфиров сульфата высокой молекулярной массы . Он также изучал метахромазию нуклеиновых кислот . Совсем недавно, Karlheinz Toepfer, опубликованный в 1970 году спектральные сдвиги с увеличением концентрации тиазиновых красителей, которые соответствовали спектрам красителей: гепариновые смеси, четко показывая, что метахромия, соответствующая цвету окрашенного хряща, может быть воспроизведена в результате высокой концентрации. в решении. Следовательно, близость молекул красителя была ключевым параметром в определении метахромазии. Другим примером метахроматического красителя (флуорохрома) является акридиновый оранжевый. При определенных условиях он окрашивает одноцепочечные нуклеиновые кислоты флуоресцирующие красные (красная люминесценция), в то время как при взаимодействии с двойной крышкой нуклеиновых кислот дает зеленую флуоресценцию. [ 1 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Darzynkiewicz Z, Kapuscinski J. (1990) «Акридин -апельсин, универсальный зонд нуклеиновых кислот и других клеточных компонентов». Глава в: проточная цитометрия и сортировка. Melamed Mr, Mendelsohn M & Lindmo T (Eds), Alan R. Liss, Inc., Нью -Йорк. С. 291-314. ISNBM 0-471-56235-1
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Bergeron JA, Singer M. (1958) Метахромазия: экспериментальная и теоретическая переоценка . J Cell Biol 4: 433-457.
- Лисон Л., Мутсаарс В. (1950) Метахромазия нуклеиновых кислот . Лист J. Microscop. Наука 91: 309–314.
- Toepfer K. (1970) Die Thiazinefarbstoffe. «Прог. Гистохим. Цитохим». 1 (5): 1–76.
- Хамбель Р., Этрингер С. (1974) Колориметрический метод для анализа сульфатированных гликозаминогликанов. «Преподобный Румейн де биохимия». 11: 21–24.
- Фарндейл Р., Баттл диджей, Барретт А.Дж. (1986) Улучшение количественного определения и дискриминации сульфатированных гликозаминогликанов с использованием диметилметилентного синего. Биохим. Биофиз. Acta 883: 173-177