Gelbilder und nukleinsäurebindende Farbstoffe werden in der biowissenschaftlichen Forschung routinemäßig zur qualitativen Beurteilung von DNA-Fragmenten nach einer Elektrophorese eingesetzt. Ethidiumbromid (EtBr) war aufgrund seiner geringen Kosten und ausreichenden Empfindlichkeit viele Jahre lang der beliebteste Fluoreszenzfarbstoff. Allerdings führen die toxischen und mutagenen Eigenschaften von EtBr dazu, dass die Substanz schwer zu entsorgen ist und nicht sicher verwendet werden kann.
Gelite™ Safe wurde speziell als deutlich weniger gefährliche Alternative zu EtBr für die Visualisierung von DNA in Agarose- und Polyacrylamidgelen entwickelt. Als nicht membrangängiger Farbstoff kann Gelite™ Safe nicht in lebende Zellen eindringen, wodurch das Gel praktisch nicht zytotoxisch und nicht mutagen ist. Darüber hinaus bestätigt der Ames-Test die Nicht-Mutagenität von Gelite™ Safe gegenüber EtBr und SYBR® Green, selbst bei Konzentrationen, die weit über der verwendeten Arbeitskonzentration liegen. Ergänzend zu seiner Sicherheit bietet Gelite™ Safe eine außergewöhnliche Sensitivität und Vielseitigkeit gegenüber EtBr und anderen sogenannten "sicheren Gelfärbungen". Dies ist auf eine Kombination der einzigartigen Eigenschaften des Farbstoffs zurückzuführen.
Maximale Sensitivität
Allein ist Gelite™ Safe nicht fluoreszierend und zeigt eine minimale Hintergrundfluoreszenz im Gel. Nach der Bindung an DNA zeigt Gelite™ Safe eine signifikante Fluoreszenzverstärkung, die um mehrere Größenordnungen größer ist als die von EtBr. Mit einem 300-nm-UV-Transilluminator und dem ChemiDoc™ Imaging System (Bio-Rad®) können mit Gelite™ Safe bereits Proben, die nur 0,5 ng dsDNA pro Bande enthalten, nachgewiesen werden (Abbildung 1). Für eine optimale Sensitivität ist kein Waschschritt erforderlich. Da Gelite™ Safe spezifisch an DNA bindet, werden die Ergebnisse bei Anwendungen, in denen RNA in der Probe vorhanden ist, nicht verfälscht.
Abbildung 1: Vergleich der DNA-Detektion in 1%igem Agarosegel in TBE-Puffer mit Gelite™ Safe, EtBr und SYBR® Safe. Zweifache serielle Verdünnungen der 1 kb-DNA-Leiter wurden in Mengen von 100 ng, 50 ng und 25 ng von links nach rechts geladen. Die Gele wurden 60 Minuten lang mit Gelite™ Safe, EtBr und SYBR® Safe gemäß den vom Hersteller empfohlenen Konzentrationen gefärbt und mit dem ChemiDoc™ Imaging System (Bio-Rad®) abgebildet. Die Gele wurden mit einem 300-nm-Transilluminator beleuchtet, der mit GelGreen- und GelRed-Filtern ausgestattet war.
Verbesserte Sicherheit
Im Vergleich zu EtBr und SYBR® Green ist Gelite™ Safe deutlich weniger mutagen und verursacht weniger Mutationen im Ames-Test über den Dosisbereich von 0,2 µg/Platte bis 10 µg/Platte im Salmonella typhimurium Stamm TA1538. In allen Dosisbereichen zeigte Gelite™ Safe nur nach Aktivierung mit der S9-Fraktion, einem Leberextrakt, schwach positive Ergebnisse. Darüber hinaus verhindern die membranundurchlässigen Eigenschaften von Gelite™ Safe, dass der Farbstoff lebende Zellen durchdringt und mit ihrer DNA interagiert, wodurch er praktisch nicht zytotoxisch und nicht karzinogen ist. Aufgrund seiner Undurchlässigkeit ist Gelite™ Safe auch umweltverträglich und ermöglicht eine schnelle und einfache Entsorgung.
Abbildung 2: Zusammenfassung des Ames-Tests. Der Ames-Mutagenitätstest wurde dosisabhängig für Gelite™ Safe, SYBR® Green und EtBr durchgeführt. Die Proben wurden mit einem Leberextrakt der S9-Fraktion vorbehandelt und dann getestet. Beim S. Typhimurium Stamm TA1538 zeigt ein Anstieg der Revertanten um mehr als das Zweifache gegenüber dem Hintergrund ein positives Ergebnis für Mutagenität an.
Kompatibilität mit verschiedensten Messgeräten
Ein wesentliches Merkmal von Gelite™ Safe ist sein breites Anregungs- und Emissionsprofil. Da zwei Absorptionsmaxima das Anregungsspektrum von Gelite™ Safe bei ∼300 nm und ∼512 nm charakterisieren, ist es mit verschiedenen Instrumenten kompatibel. Dazu zählen UV- und Blaulichttransilluminatoren, Gel-Dokumentationssysteme und Laserscanner. Noch wichtiger ist, dass das breite Emissionsspektrum von Gelite™ Safe eine Detektion sowohl im grünen als auch im roten Spektrum ermöglicht. Gelite™ Safe ist mit EtBr-, GelStar®-, Gel Green-, Gel Red- und SYBR® -Filtersätzen kompatibel.
Abbildung 3: Normalisierte Anregungs- und Emissionsspektren für Gelite™ Safe DNA Gel Stain, bestimmt in Gegenwart von DNA. Gelite™ Safe hat Anregungsmaxima im UV-Bereich bei 280 nm und im sichtbaren Bereich bei 513 nm. Es kann mit Geräten angeregt werden, die mit Lasern von 254 nm, 300 nm oder 488 nm ausgestattet sind. Gelite™ hat ein breites Emissionsspektrum mit einem einzelnen Emissionsmaximum bei 552 nm. Es kann entweder mit einem 602/50 nm (EtBr) oder 590/110 nm Filtersatz detektiert werden.
Vielseitigkeit
Gelite™ Safe ist für den Nachweis von DNA in Agarose- und Polyacrylamidgelen geeignet. Die starke DNA-Bindungsaffinität von Gelite™ Safe ermöglicht es, Gele vor oder nach der Elektrophorese zu färben. Um eine optimale Sensitivität zu erreichen, empfehlen wir die Post-Staining-Methode durch Inkubation des Gels in Gelite™ Safe Färbelösung für 30 bis 60 Minuten, je nach Ihren experimentellen Bedingungen (z. B. Geldicke und -zusammensetzung).
