Wer in der Genomik, in PCR-Laboren oder in der Molekularbiologie arbeitet, ist mit der Herausforderung durch DNA-Kontamination vertraut: Schnell können Nukleinsäure-Moleküle eine PCR-Probe verunreinigen und zu falsch-positiven Ergebnissen führen. Diese Artefakte zu reduzieren oder zu entfernen ist kaum möglich, wenn sie erst einmal aufgetreten sind.
Nukleinsäure-Moleküle kommen praktisch überall in der Umwelt vor – etwa als Aerosol – und erweisen sich als ausnehmend stabil: So konnten vor kurzem Forschende in Grönland zwei Millionen Jahre alte tierische DNA-Fragmente aufspüren.
Für gewöhnlich setzt man im Labor auf das Autoklavier-Verfahren, um Instrumente, Nährmedien oder andere Substanzen zu sterilisieren. Allerdings können nur hitzebeständige Materialien und Geräte autoklaviert werden, die natürlich in die Autoklaven passen müssen.
Nukleinsäuren lassen sich, anders als Bakterien oder Sporen, auf diese Weise nicht restlos beseitigen. Unter den Standardbedingungen des Autoklavierens werden die DNA-Moleküle in Fragmente von 20 bis 30 Basenpaaren zerlegt. Neuere Untersuchungen zeigen, dass danach noch einzelne größere DNA-Fragmente durch PCR-Analyse nachgewiesen werden können.
Um Nukleinsäure-Verunreinigungen zu vermeiden, gibt es spezielle Lösungen zur Dekontamination. Konventionelle Dekontaminationslösungen arbeiten mit Tensiden oder Säuren wie Phosphor- oder Salzsäure, Peroxiden oder stark alkalischen Substanzen wie Natriumhydroxid. Diese Mittel arbeiten nach den Prinzipien der Modifikation oder Renaturierung. Damit werden DNA- oder RNA-Rückstände maskiert, aber nicht zerstört.
Ein weiterer Nachteil: Sie korrodieren Metalloberflächen innerhalb kurzer Zeit, sind zudem schädlich oder giftig. Die hohen Konzentrationen an Säuren und Basen und müssen zudem je nach Zusammensetzung des Dekontaminationsreagenzes mit 100 mM Tris pH 12 oder 100 mM Tris pH 3 neutralisiert werden.
Dekontaminationsreagenzien der neuesten Generation hingegen wirken chemisch und benötigen nur eine Inkubationszeit von maximal zehn Minuten. Anders als konventionelle Dekontaminationsmittel sind die neuen Lösungen nicht-giftig und nicht-schädlich. Die Wirksamkeit der Dekontamination wird mittels quantitativer Untersuchung des DNA-Abbaus festgestellt. Diese Untersuchungen werden durch analytische Agarosegel-Elektrophorese oder PCR- Tests durchgeführt.
Nicht alle Dekontaminationsreagenzien sind für alle Anwendungsbereiche geeignet; achten Sie darauf, ob Ihr Reagenz für die klinische Anwendung geeignet ist oder ausschließlich für die industrielle oder für die Forschung.