Forschungsprojekt: Einführung der digitalen PCR als neues analytisches Instrument zur Quantifizierung von gentechnisch veränderten Organismen (GVO) sowie von nativen und artifiziellen Nukleinsäuren
Kurzbeschreibung
Die Quantifizierung von gentechnisch veränderten Organismen (GVO) sowie nativer (genomischer) und artifizieller (z. B. Plasmide) DNA basierte bisher auf der Anwendung der relativen Real-time-PCR unter Zuhilfenahme der photo- oder fluorimetrischen Konzentrationsmessung. Mit der digitalen PCR (dPCR) wird es nun erstmalig möglich, einerseits präzise und unabhängig von Kalibranten DNA zu quantifizieren und andererseits auch DNA-Konzentrationen auf Kopienbasis unabhängig von photo- oder fluorimetrischen Verfahren zu bestimmen.
Für die amtliche Futtermittelanalytik ergibt sich aktuell aus der VO (EU) Nr. 619/2011 die neue Situation, dass bei bestimmten in der EU nicht zugelassenen GVO im Spurenbereich der zunächst qualitativ nachgewiesene GVO-Anteil quantifiziert werden muss; dies gilt derzeit für Futtermittel, eine Ausweitung dieser Regelung auch auf Lebensmittel ist von der EU-Kommission vorgesehen.
Gut charakterisiertes Referenzmaterial ist essentiell für die GVO-Analytik — nicht nur im Spurenbereich. Einerseits müssen bisher Standardkurven mit definierten Kopienzahlen erstellt werden, andererseits müssen immer Positivkontrollen mit bekanntem GVO-Gehalt mitgemessen werden. Mithilfe der dPCR könnte die amtliche Analytik am LGL in die Lage versetzt werden, mit einem modernen und unabhängigen Messsystem noch besser auf die neuen Herausforderungen im GVO-Bereich zu reagieren. Die dPCR erlaubt die direkte, absolute Quantifizierung von Kopienzahlen und bietet somit erstmalig eine grundsätzliche Unabhängigkeit von der Verfügbarkeit definierter Referenzmaterialien. Im Projekt können die Messergebnisse der bisher ausschließlich angewendeten quantitativen Real-time-PCR mit denen der neuen dPCR verglichen werden. Aufgrund dieser Vorteile bietet sich der Einsatz der dPCR in der GVO-Spurenanalytik an. Im GVO-Bereich müssen oftmals Spuren von GVO-Pflanzen in komplizierten Matrices nachgewiesen werden. Dabei wird oftmals die Leistungsgrenze der qPCR-Geräte erreicht, so dass eine sichere Aussage über den GVO-Anteil in Spurenbereich nur schwer zu treffen ist. Dies wäre beim Einsatz der Digital-PCR möglich. Die Einführung der dPCR ermöglicht dem LGL im Bereich der Spurenanalytik methodisch auf dem neuesten Stand zu bleiben und eine Zukunftstechnik für aktuelle (und zukünftige) Fragestellungen und Befundabsicherungen vorhalten und anwenden zu können.
Laufzeit: 2013 bis 2015
Finanzielle Förderung: Dieses Forschungsprojekt wird durch das Bayerische Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz (StMUV) gefördert.