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 ocurre 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 del ADN o la reparación del ADN se pueden detectar con anticuerpos específicos para BrdU mediante técnicas como la inmunohistoquímica o la inmunofluorescencia . [5] Las células marcadas con BrdU en humanos se pueden detectar 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 requerida ] Sin embargo, debido a que no es radiactivo ni mielotóxico en las concentraciones marcadas, es ampliamente preferido para estudios in vivo de proliferación de células cancerosas . [7] [8] Sin embargo, en concentraciones radiosensibilizadoras , la BrdU se vuelve mielosupresora, lo que limita su uso para la radiosensibilización. [2]
BrdU difiere de la timidina en que BrdU sustituye un átomo de bromo por el grupo CH 3 de la timidina . La sustitución de Br se puede usar 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]
BrdU también se puede utilizar para identificar microorganismos que responden a sustratos de carbono específicos en entornos acuáticos [12] y del 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 luego incorporarán BrdU en su ADN a medida que crecen. A continuación, 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 añadida.
Sin embargo, no es seguro si todos los microbios presentes en una muestra ambiental pueden incorporar BrdU en su biomasa durante la síntesis de ADN de novo . Por lo tanto, un grupo de microorganismos puede responder a una fuente de carbono pero pasar desapercibidos con esta técnica. Además, esta técnica está sesgada hacia la identificación de microorganismos con genomas ricos en A y T.