A GMO-vizsgálat 7 bűne

A genetikailag módosított (GM) növények használata világszerte egyre terjed. Ez számos lehetőséget kínál a mezőgazdasági ágazat számára, ugyanakkor számos kihívást is jelent az elemzőipar számára. A Romer Labs egyik szakértője megosztja a GM-növények vizsgálatával kapcsolatos ismereteit, hogy elkerülhesse a laboratóriumában elkövetett gyakori hibákat.

1. A rossz céltárgy azonosítása

Végezze el a házi feladatát: ez talán a legalapvetőbb szokás, amit bármelyik tudós megtanulhat. Különösen szükséges ez a genetikailag módosított szervezetek (GMO) vizsgálatánál, ahol a házi feladat elvégzése azt jelenti, hogy tudnia kell, mely események alkotják a célpontokat, hogy elkerülhesse a téves pozitív eredményeket és a hibás eredményeket. A probléma a tulajdonságokkal kapcsolatos. A tulajdonság egy genetikai módosításból származó fehérje, amely egy különleges tulajdonsággal ruházza fel a növényt. A genetikai módosítások különböző kombinációkban lehetnek jelen, amelyek hasonló vagy teljesen eltérő tulajdonságokat eredményeznek. A genetikai módosítások legnépszerűbb elemei közé tartoznak a promóterek (p35S, FMV), terminátorok (NOSt), bizonyos hasznos tulajdonságokat kódoló gének (cp4 epsps, pat, bar, Cry1A és mások), valamint a szelektív markereket kódoló gének (NPTII, PMI). Az Ön szakembereinek számos különböző tényezőt kell figyelembe venniük bármely GMO-elemzés célpontjának meghatározásakor. Győződjön meg róla, hogy figyelembe veszi a területet, ahonnan a termék származik, valamint a lehetséges eseményeket, hogy ezek az események engedélyezettek-e a kérdéses régióban, és hogy a kérdéses növény rendelkezik-e kereskedelmi forgalomban kapható biotechnológiai tulajdonságokkal. Ez trükkös lehet: előfordul, hogy a módosítás létezik, de bizonyos régiókban nem engedélyezett vagy nem ültetik. Egy másik régióban azonban széles körben elterjedt lehet. Ezenkívül előfordult már, hogy a nem engedélyezett események kikerültek a korlátozás alól, és eljutottak a szántóföldekre.

2. Hibás vagy elégtelen módszer kiválasztása

Kockázatos döntés lehet: mi legyen minden GMO-szűrés hatóköre? A laboratóriumok szűken megcélozhatnak néhány genetikai elemet vagy fehérjét, vagy kiterjeszthetik a hatókörüket több eseményre vagy fehérjére, ami költséges lehet. Lényeges megtalálni az igényeinek megfelelő és pontos eredményeket biztosító módszert. A DNS-alapú módszerek időigényesek, és a jó minőségű DNS-kivonástól és a megfelelő ellenőrzéstől függenek. A mintában a másolási számok variációja és a poliploidia is problémákat okozhat, és ezeket figyelembe kell venni a DNS-elemzés során. Néhány gyakori növény szemléltetése illusztrálja a lényeget. A szójabab esetében nem elegendő csak promótereket és terminátorokat vizsgálni, mivel a 15 potenciális szójaesemény közül csak néhány tartalmazza ezeket a közös genetikai elemeket. A kukorica esetében teljesen más a helyzet: az ezen elemek széles körű szűrése szinte teljesen elegendő, mivel a kukorica legtöbb eseménye tartalmazza ezeket az elemeket. Míg a DNS-alapú módszerek drágák és csak analitikai szolgáltató laboratóriumokban használatosak, a fehérjeazonosítás viszonylag olcsó és hasznos a közös tulajdonságok helyszíni szűrésében. A GM-események többsége rendelkezik a módosított fehérje-kifejeződés saját szintjével. Legyen óvatos, amikor a szójabab és a repce fehérjeanalízisét ugyanazokkal az oldalsó áramlású készülék (LFD) csíkokkal végzi. Az 1. táblázat kiemeli a CP4 EPSPS különböző expressziós arányait, ami miatt a szójabab és a repce esetében különböző LFD kimutatási módszereket kell alkalmazni. A helyes megközelítés különböző teszteket használ, és az érzékenységet a különböző árukhoz igazítja, hogy hasonló kimutatási szintet érjen el.

3. A tesztek különböző érzékenységi fokainak nem teljes körű megértése

A DNS-alapú módszerek nagyon érzékenyek, és a célgén egyetlen példányát képesek kimutatni. A DNS-alapú módszerek érzékenységét a vizsgált vetőmagok száma korlátozza. Ez általában 0,01% vagy egy genetikailag módosított (GM) vetőmag egy 10 000 nem GM vetőmagból álló készletben. Ez az érzékenység több mint elégséges ahhoz, hogy 99,9%-os biztonsággal, 0,1%-os szintig terjedő kimutathatósági szintre lehessen számítani. Másrészt a fehérjealapú módszerek kimutatási határa (LOD) mindössze 0,1%, azaz 1 géntechnológiával módosított mag 1000 nem géntechnológiával módosított magból. Ez az érzékenység azonban nem elégséges ahhoz, hogy 99%-os biztonsággal garantálja az eredményt. A legjobb, amit egy 0,1%-os LOD értékkel rendelkező egyetlen fehérjeteszttel elérhetünk, az egy 0,46%-os szint 99%-os megbízhatóság mellett. A valós mintákban a vetőmagok nem egyenletes eloszlása okozza ezt az eltérést. Ahhoz, hogy 99%-os bizonyosságot szerezzen arról, hogy a GMO-szennyezettség szintje 0,1%-nál alacsonyabb, javasoljuk, hogy legalább négy tesztet végezzen 1000 magon, egyenként 0,1%-os érzékenységgel. A 0,1%-os 95%-os megbízhatósághoz három 1000 magból álló tesztet kell elvégezni, amelyek mindegyike negatív eredményt ad.

4. A szennyeződések eltávolítása vagy a minta kezelése

A gabonalaboratóriumok gyakran eltávolítják a szennyeződéseket a mintákból a vizsgálat elvégzése előtt. A GMO-minták tisztítása azonban nem megengedett. Ha a mintákban marad néhány GMO-növények nyomait tartalmazó maradvány, akkor azokat ki kell mutatni. Ha például egy kukoricaminta GMO-szója maradványokat tartalmaz (magok, héj, por), a mosás és a kézi tisztítás eltávolítja ezeket a maradványokat, és téves eredményt ad. A mintákat semmiféle hőkezelésnek ne tegye ki, még a felesleges nedvesség kiszárítása érdekében sem. Különösen a fehérjealapú módszerek esetében ez a jellemző fehérjék denaturációját eredményezheti, és a teszt érzékenységének teljes elvesztéséhez vezethet, mivel a célfehérje megváltozott. Az ilyen alkalmazásokban használt antitestek ekkor már nem lennének képesek felismerni a célpontjukat.

5. Nem megfelelő eljárás alkalmazása a minta előkészítéséhez

A DNS-izolálás módszerét gondosan meg kell tervezni és be kell tartani, hogy elkerülhető legyen a DNS lebomlása, ami torzíthatja az eredményeket. Ezért fontos ellenőrizni a tisztított DNS minőségét és mennyiségét. A használt DNS-kinyerési reagensek mellett a csiszolási módszer is nagyon fontos. A legjobb eredményeket a pengés malmok adják, mivel elég finomra őrlik ahhoz, hogy lehetővé tegyék a DNS extrakciót. Használat után azonban mindenképpen alaposan meg kell tisztítani az őrlőberendezéseket, mivel a GMO-vizsgálatok során a keresztszennyeződés óriási problémát jelent. A nem megfelelően tisztított berendezések hamis negatív eredményeket produkálhatnak a következő tételeknél. A fehérjeextrakcióhoz durvább őrlés szükséges. Elég, ha a mintában lévő összes magot egyszerűen összetörjük. Ha túl finomra őrli a magokat, túl sokáig tart, amíg a kivonat leülepedik, és a minta túl sok szilárd részecskét tartalmaz, amelyek megtapadnak az LFD-ken és gátolják a folyadék áramlását. Az LFD-elemzés előtti extrakcióhoz használt malmokat úgy kell beállítani, hogy ne keletkezzenek túl finom frakciók. Az extrakciós edény alakját is figyelembe kell venni: nem lehet lapos, és a keresztszennyeződés elkerülése érdekében jobb, ha eldobható edényeket használunk. A fehérjék vizsgálatához szükséges őrléshez nagyon gyakran használnak turmixgépeket, mivel nagyon könnyen tisztíthatók, így elkerülhetők a keresztszennyeződéssel kapcsolatos problémák.

6. A vizsgálati eljárások testreszabása vagy a betegtájékoztató el nem olvasása

Ez lehet a legsúlyosabb bűn, amit az üzemeltetők elkövetnek. Míg a referenciavizsgáló laboratóriumok egész évben képzett személyzetet foglalkoztatnak, a gabonalaboratóriumok gyakran szezonális foglalkoztatási politikát folytatnak, és ezért a vizsgálatokhoz kevésbé értő személyzetet alkalmaznak. Ez ahhoz vezethet, hogy a laboratóriumban rosszul olvassák, helytelenül követik vagy módosítják a vizsgálati eljárást. Ez a vizsgálati folyamat minden részét érintheti, kezdve az extrakcióval, és kihatással lehet az olyan vizsgálati elemekre, mint a vizsgálathoz szükséges folyadékmennyiség, a fejlesztési idők és az elemzési eljárások. A megbízható eredmények biztosítása érdekében minden elemzés elvégzése előtt alaposan olvassa el az összes csomagolást és dokumentációt.

7. A berendezések nem megfelelő tisztítása (keresztkontaminációt okoz).

Győződjön meg arról, hogy a GMO-elemzéshez használt malom könnyen tisztítható. A legjobb, ha kivehető edényeket és késeket használ, így azokat a malom motorjától elkülönítve tisztíthatja. A berendezés minden alkatrészének moshatónak kell lennie. A GMO-minták őrlésére általában turmixgépeket használnak, mivel ezek könnyen tisztíthatók. A malmokat szét kell szedni, és minden alkatrészt külön kell mosni. Minden berendezést folyékony szappannal mosson el, és utána öblítse le vízzel. Ne használjon etanolt tisztítószerként; annak egyetlen célja a szárítási folyamat felgyorsítása. A hatékonyság biztosítása érdekében minden laboratóriumnak validálnia kell a tisztítási eljárását. Minden minta kezelésénél kesztyű használata javasolt. A kesztyűcsere és a minták közötti kézmosás szintén segít elkerülni a keresztszennyeződést. Győződjön meg róla, hogy megtisztít minden olyan eszközt, amely érintkezésbe kerülhetett az őrlemény kivonatával. Egy másik megoldás, hogy lehetőség szerint eldobható eszközöket használjon.