Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Science Education Library
Environmental Science

A subscription to JoVE is required to view this content.
You will only be able to see the first 20 seconds.

Tests für gentechnisch veränderte Lebensmittel
 

Tests für gentechnisch veränderte Lebensmittel

Article

Transcript

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the English version.

Gentechnisch veränderte Lebensmittel sind Produkte, die enthalten eine Zutat oder Zutaten, deren DNA gezielt verändert worden ist. Vorhandensein dieser Modifikationen sind mit einer Technik namens Polymerasekettenreaktion nachweisbar.

Gentechnische Veränderung von Lebensmitteln wurde ein kontroverses Thema diskutierten Gründen über Umwelt-und Arbeitsschutz. Die Fähigkeit zur Erkennung genetisch veränderte DNA in Lebensmittelproben von Interesse ermöglicht fundierte Entscheidungen über die Sicherheit und potenziellen Gefahren der Verwendung von gentechnisch veränderten Organismen oder GVO, in der Nahrung liefert.

Die Polymerase-Kettenreaktion oder PCR wird verwendet, um Lebensmittel DNA zu bestimmen, das Vorhandensein oder Fehlen von genetisch veränderten Sequenzen zu verstärken. Gelelektrophorese dann zieht die amplifizierte DNA durch eine Agarose-Gel-Matrix und trennt die DNA-Banden unterschiedlicher Größe, die veränderten oder unveränderten Marker entsprechen. Diese sind dann im Vergleich zu Kontrolle Bands aus Lebensmitteln bekannt, dass GVO enthalten oder bekanntermaßen Änderung frei.

Dieses Video wird die Prinzipien hinter Erkennung genetisch veränderte DNA aus der Nahrung zu veranschaulichen, Proben, wie DNA extrahieren und Markierungen verwendet bei der gentechnischen Veränderung zu verstärken, und wie das Vorhandensein oder Fehlen von GVO in Lebensmittelproben etabliert werden kann.

Polymerase-Kettenreaktion identifiziert Sequenzen von DNA, die in der genetisch veränderte Lebensmittel eingefügt wurden. DNA ist ein relativ stabiles Molekül, so dass tragfähige DNA-Fragmente für Verstärkung geeignet isoliert werden können sogar aus hoch verarbeitete Güter wie Mais-Chips oder Gemüse Burger.Eine kleine Anzahl von regulatorischen DNA-Sequenzen werden verwendet, um den Ausdruck der eingeführten Gene steuern, so dass diese Sequenzen bei den meisten von gv-Pflanzen sind. Dieses Verfahren identifiziert zwei der am häufigsten verwendeten, das 35 s-Promoter-gen und die Nopaline-Synthase-Terminator-gen. 35 s-Sequenz ist ein starker Förderer, und wenn eine eingefügte gen zugeordnet wird Laufwerk hohe Ebenen des Ausdrucks. Der Nopaline Synthase Terminator ist im Preis inbegriffen, Transkription des eingefügten Gens am gewünschten Endpunkt zu stoppen.

PCR bezieht sich wiederholende Heizen und kühlen Zyklen in einem Thermocycler, eine Maschine, die die Temperatur des PCR Reaktionsgefäße eng kontrolliert. Heizen der Probe auf 94 ° C bewirkt, dass DNA-Stränge zu denaturieren und trennen. Schnelle Kühlung zwischen 45 und 65 °C ermöglicht Primer an, die getrennten DNA-Stränge zu Tempern. Schließlich ermöglicht die Nacherwärmung auf 72 °C das Taq Polymerase Enzym, die Grundierungen und vollständige Vervielfältigung der Zielregion zu verlängern.

Gekaufte Pflanze Grundierung wird jede Probe hinzugefügt und in Proben, die Pflanzen-DNA verstärken. GVO-positivere-Vorlagen für 35 s und Nein dienen zur Positivkontrolle für GVO. Eine zertifizierte GVO-dient als Negativkontrolle. Wenn diese Kontrollreaktionen unerwartete Bands zeigen, vertrauenswürdig nicht die Ergebnisse der Proben.

Verstärkte DNA wird durch eine Agarosegel von Elektrophorese geführt. PCR-Produkte sind mit einem Farbstoff gemischt und in Brunnen geladen. DNA ist negativ geladen und beim Laden in das Gel an der Kathode Ende der Kammer bewegt sich in Richtung der Anode Ende wenn Strom angewendet wird. Größere DNA-Fragmente können nicht einfach durch das Gel Matrix also näher an der Kathode bleibt, während kleinere Sequenzen Ende Anode, wodurch Trennung von unterschiedlich großen DNA in unterschiedliche Banden bewegen bewegen.

Nach Elektrophorese hilft Gel Färbung getrennten DNA-Bänder zu visualisieren.

Nun, da wir die Prinzipien hinter GVO-Erkennung und die Verwendung von PCR und Gelelektrophorese für GVO-Kennzeichnung kennen, werfen Sie einen Blick auf wie diese im Labor durchgeführt werden können.

Sobald die Nahrungsmittel von Interesse identifiziert wurden, kann Analyse beginnen. Um die DNA zu extrahieren, nehmen Sie zwei saubere Schraubverschluss-Röhrchen, und in jedem der diese Übertragung 500 μL der gekauften DNA-Isolierung-Reagenz, achten Sie darauf, die Mischung auf und ab zwischen Aliquote gleichmäßig das Reagenz mischen pipette. Beschriften Sie eines der Rohre "GVO-freien" und "Test".

Als nächstes 0,5 g zertifizierten GVO-Lebensmittel wiegen Sie ab, und legen Sie in einem sauberen Mörser. 2,5 mL destilliertem Wasser hinzugeben, und Schleifen mit dem Stößel für 2 min um einen Brei zu bilden. Eine weitere 2,5 mL destilliertem Wasser dazugeben und weiter, die Gülle zu Schleifen, bis es glatt genug, um die pipette wird.

Pipette 50 μL der bekannten GVO-Gülle auf den "non-GVO" Schraubverschluss-Röhrchen mit der DNA-Isolierung-Reagenz bezeichnet. Jetzt fügen Sie 50 μL Test Lebensmittel Probe Gülle mit dem Schraubverschluss Rohr "Test" gekennzeichnet hinzu. Wirbel die beiden Röhren mit Lebensmittelproben und DNA-Reagenz für 1 min. Als nächstes legen Sie die Rohre in einem Wasserbad bei 95 ° C für 5 min. Schließlich legen Sie die Rohre in einer Zentrifuge für 5 Minuten. Bei der Untersuchung sollte ein solide Pellet am Boden des Röhrchens gebildet werden. Wenn ein Pellet nicht nach 5 min, Zentrifuge wieder für 2 min Abständen bis ein Pellet-Formen gebildet wird. Proben können jetzt sofort für die PCR verwendet, oder für bis zu 1 Woche im Kühlschrank gelagert.

Erste, Nummer sechs PCR-Röhrchen. Diese Zahlen entsprechen den Rohr-Inhalt in der Tabelle aufgeführt. Legen Sie jedes beschriftete PCR-Rohre in einem Reaktionscup Halter mit Kappen offen.

Fügen Sie mithilfe einen frischesten Tipp für jede zusätzlich 20 μL Grundierung gemäß der Tabelle zu jedem PCR-Röhrchen. Als nächstes fügen Sie 20 μL der DNA Proben gemäß der Tabelle zu jedem PCR-Röhrchen. Pipette rauf und runter um zu mischen. Achten Sie für gebeizte Proben darauf, nur von der Überstand pipette und solide Pellet am unteren Rand der Rohre zu vermeiden. Zu guter Letzt legen Sie die PCR-Röhrchen in einem Thermocycler und programmieren Sie, die Heizung und Kühlung in der Tabelle angegebene Schritten durchlaufen.

Legen Sie eine 3 % Agarose-Gel in der Elektrophorese-Kammer mit dem Brunnen an der Kathode Ende am nächsten. Fügen Sie TAE Puffer in die Kammer um 2 mm über dem Gel-Fach zu decken. Sammle die PCR-Röhrchen von der Thermocycler und legen Sie sie in einem Reaktionscup Halter. Mit einem frischen Pipettenspitze jeweils, 10 μL der gekauften DNA Farbstoff zu jeder Probe laden hinzufügen und gut verrühren.

Mit einer frischen Spitze jedes Mal, laden Sie die Brunnen der Agarose-Gel mit 20 μl des Molekulargewichts Herrscher in einen Brunnen und 20 μL jeder Probe in folgenden Vertiefungen, wie in dieser Tabelle aufgeführt. Legen Sie die Elektrophorese-Kammer bei 100 V für 30 min laufen.

Sobald das Gel, läuft, sorgfältig abgeschlossen ist trennen Sie die Gel-Kammer, entfernen Sie das Fach, und schieben Sie das Gel in einem Färbung Tablett. Tauchen Sie das Gel in gekauften 100 x Gel Fleck für 5 min schütteln die Schale vorsichtig, um den Fleck zu verteilen. Sobald gebeizt, übertragen Sie das Gel in einen Behälter waschen und mit Leitungswasser spülen für ca. 10 S. Destain durch waschen dreimal in warmem Leitungswasser für 3 min jede, jede mit sanft schütteln für optimale Ergebnisse zu erzielen. Falls erforderlich, weiter entfärben in warmem Wasser, bis der gewünschte Kontrast erreicht ist.

Das Vorhandensein oder Fehlen einer 200 bp-Band in Bahn 4 gibt an, ob der Test Lebensmittel GVO enthält. Die Pflanze-Primer bestimmen, ob Pflanzen-DNA aus der Probe erfolgreich extrahiert wurde. Das GVO-Lebensmittel-Steuerelement ist ein Indikator für falsch-positive Ergebnisse, falls sie eintreten. Wenn die GVO-Lebensmittelkontrolle herauskommt als positiv, es bedeutet die PCR zu einem bestimmten Zeitpunkt kontaminiert wurde. Das GVO-positiv-Vorlage-Steuerelement ist ein Indikator für falsche negative. Wenn das GVO-positiv-Vorlage-Steuerelement nicht verstärken wird, gibt es ein Problem mit der PCR-Reaktion und ein GVO-negatives Ergebnis aus der Test-Nahrung nicht vertraut werden kann.

Gele können platziert werden, auf einem weißen oder gelben Papier zu kontrastierenden Hintergrund, um DNA-Bänder zu markieren, oder stärkerem Kontrast erreicht werden, mit einem UV-Licht-Box.

Die Möglichkeit, Lebensmittel oder Produkte für gentechnisch veränderte Zutaten zu testen ist für eine Reihe von wissenschaftlichen oder behördliche Anwendungen relevant.

Es gibt einige Hinweise, dass transgener DNA aus gentechnisch veränderten Pflanzen Introgressed in den Genomen von wilden Ernte Populationen werden kann. Zum Beispiel können Bestäuber dieser Transfer durch Düngung Wildtyp Pflanzen mit Pollen von gentechnisch veränderten Quelle erleichtern. Dies ist ein Problem, da die Auswirkungen der Ausbreitung dieser eingefügten Gene auf das Ökosystem als Ganzes nicht gut verstanden werden. PCR-Tests der Wildpopulationen kann Daten auf dem Potenzial zu verbreiten, oder erfolgreiche Eindämmung der genetischen Einsätze bereitstellen.

Fehlende Kennzeichnung oder falsche Kennzeichnung von gentechnisch veränderten Inhaltsstoffen kann ein Verbraucher Anliegen sein. Dies ist möglicherweise aufgrund des Verbrauchers Präferenz des Konsums oder mögliche Einführung von Allergenen bei der GM, obwohl letzteres umstritten ist. In einigen Ländern müssen gentechnisch veränderte Zutaten auf Lebensmittelverpackungen aufgeführt werden. Regulatorischen Gremien in solchen Ländern können PCR Test überprüfen Sie die Richtigkeit der Kennzeichnung von Lebensmitteln verwenden.

Wo die gentechnische Veränderung führte zu einer Ernte Pestizid-Resistenz, verleiht haben einige Studien über die Produktion von "Super-Unkräuter" Bedenken. Diese können im Wesentlichen, jede Pflanze, die ursprünglich nicht für Änderungen, die die Resistenz gegen Pestizide durch Mechanismen wie Introgression oder Hybridisierung erhält gezielt sein. Diese Pflanzen können dann in der Lage, mehr erfolgreich zu verbreiten, und schwerer zu steuern als solche ohne den Einsatz. PCR-Tests für die genetische Veränderung kann helfen, hervorheben und verfolgen solche potenziellen Populationen um festzustellen, ob diese Ausbreitung als problematisch erweisen könnte.

Sie habe nur Jupiters Einführung in Testing für GVO-Lebensmittel beobachtet. Sie sollten jetzt verstehen die Prinzipien hinter Identifizierung von gentechnisch veränderten Lebensmitteln mittels PCR, gewusst wie: extrahieren und verstärken DNA aus der Nahrung und Gewusst wie: bestimmen, ob Ihre Schnupperprobe gentechnisch verändert wurde. Danke fürs Zuschauen!

Read Article

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter