Cyanine

Les cyanines sont le nom non-systématique d'une famille de marqueurs synthétiques appartenant au groupe des polyméthines. Les cyanines ont de nombreuses utilisations comme marqueurs fluorescent, particulièrement en imagerie biomédicale. Selon la structure, elles couvrent un spectre allant de l'IR à l'UV.

Les cyanines furent à l'origine utilisées, et le sont toujours, pour augmenter la gamme de sensibilité des absorptions de photons., i.e., pour augmenter la gamme de longueur d'ondes qui formera une image sur le film. Les cyanines sont aussi utilisée dans les CD-R et DVD-R. Celles utilisées sont principalement de couleurs verte ou bleu clair, et son chimiquement instable. Cela rend les cyanines incompatible avec une utilisation d'archivage sur CD et DVD, étant donné qu'elles s'affaiblissent et deviennent illisible après quelques années, cependant, de récents disques de cyanine contiennent un stabilisant qui ralentit significativement la détérioration du signal.

Les cyanines furent synthétisées pour la première fois il y a plus d'un siècle, et elles sont traitées dans un très grand nombre d'articles.

il y a trois types de cyanines:

• streptocyanines ou cyanines à chaîne ouverte:

R₂N=CH[CH=CH]_n-NR₂ (I)

• hémicyanines:

Aryl=N=CH[CH=CH]_n-NR₂ (II)

• cyanines à chaîne fermée:

Aryl=N=CH[CH=CH]_n-N=Aryl (III)

Où 2 atomes d'azote sont liées par une chaîne de polyméthine. Chaque atome d'azote fait indépendament partie d'un fragment hétérocyclique, tels que les pyrroles, les imidazoles, les thiazoles, les pyridines, les quinolines, les indoles, les benzothiazoles, etc.

Les Cy3 et Cy5 sont des marqueurs fluorescent solubles dans l'eau de la famille des cyanines. Les marqueurs Cy3 sont rouge (excitation à _{550nm, émission à} 570nm et apparaissent vertes), alors que les Cy5 sont fluorescent dans le rouge -_{650/670nm) mais absorbent dans l'orange (}649nm) . Elles sont habituellement synthétisées avec des groupes réactifs sur soit sur un soit de chaque côté des chaînes d'azote, ils peuvent donc être chimiquement lié à la fois avec des molécules d'acide nucléiques ou des protéines. Le marquage est réalisé pour la visualisation et la quantification. Elles sont utilisées dans une très large variété d'applications biologiques incluant l'hybridation génomique comparative et les puce à ADN, qui sont utilisées en transcriptomique. Elles sont également utilisées pour marquer les protéines et les acides nucléiques pour différentes études incluant la protéomique et la localization d'ARN.

La société PerkinElmer est aujourd'hui le seul producteur industriel de Cy3 et Cy5. Celles-ci sont ensuite distribuée aux autres sociétés utilisant ou fournissant ces cyanines dans le commerce.

Caractéristiques spectrales

La Cy3 est excitée au maximum à 550 nm et émet au maximum à 570 nm, dans le spectre orange-rouge. M=766.

la Cy5 est excitée au maximum à 649 nm et émet au maximum à 670 nm, dans le spectre infrarouge. M=792.

Alternatives aux marqueurs Cy

Alexa Fluor dyes, Dylight, IRIS Dyes, Seta dyes, SeTau dyes, SRfluor dyes et Square dyes peuvent être substitués au cyanines dans la plupart des applications.

• Mérocyanine
• N-Hydroxysuccinimide
• Maléimide
• Indocyanine green