ایکس-گال (X-Gal) – X-GAL (5-BROMO-4-CHLORO-3 INDOLYL-β-D-GALACTOPYRANOSIDE)

ایکس-گال (X-Gal) یک سوبسترای مصنوعی و کروموژنیک برای آنزیم **بتا-گالاکتوزیداز** (محصول ژن *lacZ*) است. این ماده پودری سفید است که محلول آن بی‌رنگ می‌باشد. کاربرد انقلابی و استاندارد آن در مهندسی ژنتیک، تکنیک **غربالگری آبی/سفید** (Blue/White Screening) برای شناسایی کلونی‌های باکتریایی حاوی پلاسمید نوترکیب است. مکانیسم عمل بدین صورت است: آنزیم بتا-گالاکتوزیداز پیوند گلیکوزیدی X-Gal را هیدرولیز می‌کند و مولکول “5-برومو-4-کلرو-ایندوکسیل” را آزاد می‌سازد. این مولکول در مجاورت هوا خودبه‌خود دایمریزه و اکسید شده و به یک رنگدانه نامحلول و **آبی سیر** (5,5′-dibromo-4,4′-dichloro-indigo) تبدیل می‌شود.

در فرآیند کلونینگ، وکتورهای پلاسمیدی (مانند pUC19) حاوی ژن *lacZα* هستند. اگر قطعه DNA خارجی (ژن مورد نظر) به درستی در داخل ژن *lacZ* کلون شود (Insertional inactivation)، تولید آنزیم بتا-گالاکتوزیداز مختل شده و باکتری نمی‌تواند X-Gal را تجزیه کند؛ در نتیجه کلونی‌های نوترکیب به رنگ “سفید” ظاهر می‌شوند. برعکس، باکتری‌هایی که پلاسمید خالی (بدون ژن) دریافت کرده‌اند، آنزیم فعال تولید کرده و با تجزیه X-Gal، کلونی‌های “آبی” تشکیل می‌دهند. برای القای بیان ژن *lacZ*، معمولاً از IPTG همراه با X-Gal استفاده می‌شود.

کاربردها و مصارف

• غربالگری کلونی‌های باکتریایی نوترکیب (سفید) از غیر نوترکیب (آبی).
• تشخیص فعالیت آنزیم بتا-گالاکتوزیداز در آزمایشات ژن گزارشگر (Reporter Gene).
• شناسایی باکتری‌های کلیفرم (Coliforms) در نمونه‌های آب و غذا.
• رنگ‌آمیزی بافت‌ها در مطالعات بیان ژن (LacZ staining).

نکات ایمنی

• حلالیت: در آب نامحلول است؛ باید در دی‌متیل فرم‌آمید (DMF) یا دی‌متیل سولفوکسید (DMSO) حل شود.
• حساسیت نوری: پودر و محلول آن به نور حساس هستند (در فویل آلومینیومی نگهداری شود).
• نگهداری: پودر و محلول در فریزر (منفی ۲۰ درجه) و تاریکی.