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Quantensprung in der DNA-Analyse

Österreichische Wissenschaft at its best... Ein schnelles, effizienteres und kostengünstigeres Verfahren für das direkte Sequenzierung wird anlässlich der der Jahrestagung der amerikanischen Gesellschaft für Humangenetik in Philadelphia vorgestellt und ermöglicht auch kleineren Labors eine sichere Methode der DNA-Analyse.

Auf der Jahrestagung präsentiert Univ.-Prof. Dr. Teresa Wagner vom Wiener AKH die Ergebnisse ihrer Studie zur DNA-Analyse: Am Beispiel des Brustkrebsgens BRCA 1 wurde die Eignung von DHPLC (Denaturing High-Performance Liquid Chromatography) für die Entdeckung von Genmutationen überprüft. Die Ergebnisse wurden mit dem direkten Sequenzieren verglichen, wie es etwa die Firma Celera verwendet, die in Konkurrenz zum Human Genome Project die Entschlüsselung des menschlichen Gencodes betreibt.

Mittels DHPLC wurden, ebenso wie beim Sequenzieren, alle DNA-Mutationen von 65 Personen aufgespürt, allerdings arbeitet die DHPLC weitaus schneller und ist deutlich billiger als das direkte Sequenzieren. Dies ermöglicht, daß auch kleinere Labors und Kliniken eine sichere Methode der DNA-Analyse anbieten können.

Ein Problem der klassischen HPLC (High-Performance Liquid Chromatography) ist, daß Silikat, ein Bestandteil in der Messsäule, DNA bindet und das Gerät unbrauchbar macht. Die Tiroler Universitätsprofessoren Bonn, Oefner und Huber umgingen dieses Problem, indem sie Plastikkügelchen (Polystyrene beads) anstelle des Silikates verwendet und testeten gemeinsam mit Wagner die DHPLC am Beispiel des BRCA 1.

Grundsätzlich leistet DHPLC dasselbe wie direktes Sequenzieren, DNA-Stücke werden auf Veränderungen / Mutationen untersucht. Im Unterschied zur Sequenzierung werden die Basenpaare nicht mit Farbstoffen markiert und mittels Gel-Elektrophorese aufgetrennt, um Kurven zu zeichnen, sondern das Schmelzverhalten der DNA wird analysiert. Durch den Schmelzvorgang werden „mis-matches“ sichtbar, da Basenpaare, die auf Grund von Veränderungen nicht zusammengehören und daher eine schwächere Bindung aufweisen, früher als normale Konstellationen schmelzen, was die Säule (von Bonn / Oefner / Huber) aufzeigt.

Ein großer Vorteil des neuen Verfahrens ist die geringe Zeiterfordernis für die Auswertung der Messergebnisse. Während die Analyse von BRCA 1 mittels direktem Sequenzieren drei Arbeitstage erfordert, gelingt diese mittels DHPLC innerhalb von 13 Minuten. Die Chromatogramme müssen lediglich übereinandergelegt werden und die Mutationen werden sofort sichtbar. Dagegen müssen beim direkten Sequenzieren die Basenpaare einzeln mit einander verglichen werden. Auch die Reproduzierbarkeit der neue Methode sei besser, da weniger Schritte erforderlich seien und so die Gefahr unkontrollierbarer Störvariablen geringer sei.

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