SYBR Gold的分子结构、DNA结合模式、光物理特性及使用建议

SYBR Gold是一种常用且特别明亮的荧光DNA染料，然而，其化学结构尚不清楚，其与DNA的结合模式仍存在争议。在这里，我们通过核磁共振（NMR）和质谱技术解析了SYBR Gold的结构为2-[N-(3-二甲氨基丙基)-N-丙氨基-4-2,3-二氢-3-甲基-(苯并-1,3-噻唑-2-基)-甲烯-1-苯基-喹啉]，并确定了其消光系数。我们使用两种互补的方法对SYBR Gold与DNA的结合进行定量。首先，我们使用单分子磁镊（MT）来确定SYBR Gold结合对DNA长度和扭转的影响。MT实验揭示，在结合时DNA长度系统性增长和扭转增加，约为每个分子19.1° ± 0.7°，与插入作用一致，类似于相关的染料SYBR Green I。我们通过对SYBR Gold进行光谱特征表征来补充MT数据。数据很好地符合全局结合模型，适用于染料浓度≤2.5 μM，参数与MT结果定量一致。荧光强度与插入的SYBR Gold分子数量线性增加，直到染料浓度约为2.5 μM，在此浓度下，淬灭和内过滤效应变得相关。总之，我们提供了DNA-SYBR Gold相互作用的机制理解，并提出了使用SYBR Gold进行最佳DNA检测和定量DNA传感应用的实用指南。