Forschungsprojekt: Entwicklung und Etablierung eines Real-time PCR Analyseformats zum kombinatorischen Screening und zum Nachweis nicht zugelassener gentechnisch veränderter Organismen (GVO)
Kurzbeschreibung
In der Analytik wird durch so genannte Screenings auf verschiedene genetische Elemente und/oder Konstrukte das Vorhandensein von genetischen Veränderungen in einer Probe überprüft. Solche genetische Veränderungen stammen von gentechnisch veränderten Organsimen (GVO), die rechtlichen Vorgaben unterliegen. Aus dem Muster der nachgewiesenen und nicht nachgewiesenen Elemente/Konstrukte (Elementeprofil) lassen sich weitere Rückschlüsse auf möglicherweise vorhandene GVOs (auch "Events" genannt) in der Probe ziehen.
Im Rahmen des Projektes wurde eine umfassende Elemente-Matrix mit 362 Events aus 29 Pflanzenarten erstellt. Herkunft und Änderungen am Datenbestand wurden und werden protokolliert, um die Verlässlichkeit der erstellten Elemente-Matrix zu maximieren. Die Matrix bildet zusammen mit ebenfalls programmierten Auswerte-Algorithmen die Access-Datenbank GMOfinder. Mit Hilfe des GMOfinder lassen sich die in einem Screening ermittelten Elemente-Profile einzelnen bis mehreren Events zuordnen, so dass das Spektrum für notwendige weitergehende Untersuchungen eingeschränkt werden kann.
Abbildung 1: In der Datenbank GMOfinder erfasste Pflanzenspezies
Die 362 derzeit von der Elemente-Matrix erfassten GVO-Events gehören 29 Pflanzenarten an. Das Pareto-Diagramm zeigt, dass die acht am stärksten besetzten Spezies bereits über 85 % aller erfassten Events ausmachen. Die restlichen 21 Spezies sind jeweils nur mit einigen wenigen Events oder nur einem einzigen vertreten.
Real-time PCR-Nachweissysteme wurden in drei Screening-Modulen gruppiert, die einsatzbereit bei –20 °C gelagert werden können. Mit Hilfe der Screening-Module wird eine Probe parallel auf mehrere Elemente/Konstrukte sowie Pflanzenarten untersucht und aus den Ergebnissen ein mit dem GMOfinder auswertbares Elementeprofil erstellt. Diese aufeinander abgestimmte Vorgehensweise hilft Zeit und Geld zu sparen.
Abbildung 2: Ansicht des Hauptmenüs der erstellten Datenbank GMOfinder
Bildschirmausdruck des Hauptmenüs im GMOfinder. Von dieser Seite aus erfolgt die Steuerung durch die gesamte Datenbank. Das Organigramm rechts mit den Miniaturansichten soll die Orientierung erleichtern.
Die Kombination aus Screening-Modulen und GMOfinder verbessert die rationelle GVO-Analytik am LGL und bildet somit ein wertvolles Werkzeug bei der Bewältigung der immer komplexer werdenden amtlichen Überwachungs- und Analyseanforderungen. Das entwickelte Analyseformat ist offen und an veränderte Bedürfnisse anpassbar. Die Datenbasis des GMOfinder wird bei neuen Erkenntnissen laufend aktualisiert. Die jeweils aktuelle Version des GMOfinder wird auf Anfrage (sven.pecoraro@lgl.bayern.de) Non-Profit-Institutionen aus der amtlichen Überwachung kostenlos zum Herunterladen zur Verfügung gestellt. Bislang nutzen über 30 spezialisierte Labore aus nationalen, europäischen und internationalen Institutionen den GMOfinder.
Laufzeit: 2009 bis 2011
Finanzielle Förderung: Dieses Forschungsprojekt wird durch das Bayerische Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz (StMUV) gefördert.