A biológiai mintákból származó DNS megőrzése hosszú ideje komoly kihívást jelentett a kutatók számára. Azonban a Northeastern Egyetem Ocean Genome Legacy Center (OGL) kutatói és hallgatói egy olyan áttörést értek el, amely jelentősen megkönnyítheti ezt a folyamatot. Legújabb publikációjukban bemutatták, hogy egy közönséges élelmiszer-adalékanyag, az EDTA alkalmazása hatékonyabb DNS-megőrzést tesz lehetővé, mint a hagyományos módszerek, például az etanolos áztatás.
Az EDTA szerepe a DNS megőrzésében
Dan Distel, az OGL igazgatója és a projekt vezetője így nyilatkozott: „Felfedeztük, hogy az EDTA rendkívül hatékonyan őrzi meg a DNS-t szövetmintákban, amit korábban senki sem bizonyított.” Az EDTA (etilén-diamin-tetraecetsav) egy kelátképző anyag, amely megköti azokat a fémionokat, amelyeket a DNS-t bontó enzimek (DNázok) használnak fel támadásaikhoz. Ezzel megakadályozza a DNS lebomlását.
Distel kiemelte, hogy az EDTA biztonságosabb és hatékonyabb alternatívája az etanolnak, ráadásul sokkal kényelmesebb is, mint a fagyasztott szövetek kezelése.
A felfedezés háttere és folyamata
A kutatás során Distel és hallgatói fagyasztott halmintákkal dolgoztak, köztük Connecticut állam Energia- és Környezetvédelmi Minisztériumától kapott példányokkal. A DNS-t közvetlenül fagyasztott szövetekből, valamint olyan mintákból vonták ki, amelyeket előzetesen vagy etanolban, vagy EDTA-oldatban olvasztottak fel.
Az eredmények azt mutatták, hogy az EDTA-ban felolvasztott mintákból nyert DNS minősége és mennyisége jelentősen jobb volt, mint az etanolos vagy közvetlenül fagyasztott minták esetében. Distel szerint „szinte varázslatos módon” sikerült „feltámasztani” a DNS-t – rájöttek ugyanis, hogy nem maga a minta volt sérült, hanem a DNS-kivonatolás során keletkezett károsodás volt felelős a gyenge eredményekért. Az EDTA jelenléte azonban megvédte a DNS-t ezektől a károsodásoktól.
Miért fontos ez a felfedezés?
- Hatékonyabb DNS-megőrzés: Az ultra-alacsony hőmérsékleten történő fagyasztás eddig arany standardnak számított, de még rövid olvasztási idő is károsíthatja a DNS-t.
- Költséghatékonyság: A hideg lánc fenntartása távoli terepi gyűjtőhelyektől egészen a laboratóriumig drága és bonyolult folyamat.
- Kényelmesebb kezelés: Az EDTA nem gyúlékony és nem minősül veszélyes anyagnak, így egyszerűbb tárolni és szállítani.
- Sokoldalú alkalmazhatóság: A DNS-kivonatolás nemcsak genom szekvenáláshoz használható, hanem vírusok és baktériumok kimutatására, bűnügyi bizonyítékok elemzésére vagy új gyógyszerek fejlesztésére is.
A kutatásban részt vevő hallgatók szerepe
Különösen figyelemre méltó, hogy ez az áttörés nagyrészt alapképzésben részt vevő hallgatók munkájának eredménye. Distel hangsúlyozta: „Nem Nobel-díjas felfedezésről van szó ugyan, de az ilyen kutatás ideális lehetőség az egyetemi hallgatóknak arra, hogy publikációkban szerepeljenek.”
A hallgatók fedezték fel például azt is, hogy az EDTA az egyetlen aktív összetevő egy széles körben használt DMSO-só tartalmú tartósítószerben. Emellett ők mutatták ki azt is, hogy az EDTA-oldat pH-jának növelése jelentősen javítja annak hatékonyságát.
Molly Johnson ötödéves hallgató így fogalmazott: „Izgalmas volt részt venni egy többéves kísérletben, amely különböző vegyületek hatását vizsgálta a DNS megőrzésére. Ez megerősítette bennem azt a döntést, hogy mesterképzésen tengertudományokat szeretnék tanulni.”
Az „OGL Fix” – az új tartósító szer elterjedése
A Nahant-i Ocean Genome Legacy Center már évek óta használja ezt az EDTA-alapú tartósítószert „OGL Fix” néven. A kutatóközpont előretöltött csövekben juttatja el ezt más kutatóknak világszerte, akik így egyszerűen küldhetik vissza mintáikat további elemzésre.
Distel szerint: „Az OGL-nél folyamatosan keressük a jobb módszereket a DNS megőrzésére szövetmintákban. Minden felfedezésünket publikáljuk is annak érdekében, hogy bárki hozzáférhessen ezekhez.”
Összegzés
A Northeastern Egyetem Ocean Genome Legacy Centerének kutatócsoportja által kifejlesztett EDTA-alapú módszer forradalmasíthatja a biológiai mintákból történő DNS megőrzést. Ez nemcsak hatékonyabbá és biztonságosabbá teszi a folyamatot, hanem költséghatékonyabbá és egyszerűbbé is. A hallgatók aktív részvétele pedig azt mutatja, hogy az oktatás és kutatás kéz-a-kézben járhat egy valódi tudományos áttörés érdekében.
Forrás: https://news.northeastern.edu/2025/10/14/dna-preservation-breakthrough-sample-storage/