Bakterien-DNA mit "Wunderwasser" lesbar

Wiener und Tullner Forscher knacken Zellwände mit ionischen Flüssigkeiten und sparen viel Zeit

Forscher Roland Martzy bei der Arbeit im Labor (Foto: tuwien.at)

Wien/Tulln (pte016/07.10.2019/11:30) - Mit einer neuen Methode von Forschern der Technischen Universität Wien (TU Wien) http://tuwien.at und des Interuniversitären Departments für Agrarbiotechnologie (IFA Tulln) http://boku.ac.at/ifa-tulln lässt sich binnen weniger Minuten die DNA aus Bakterien extrahieren. Bisher war das Standardprozedere kompliziert und zeitaufwendig. Vor allem zwei zum Patent angemeldete, ionische Flüssigkeiten spielen dabei eine Rolle. Details wurden in "Nature Scientific Reports" publiziert.

Minuten statt Stunden

"Wenn man an die DNA von Bakterien herankommen möchte, muss man es zuerst einmal schaffen, ihre Zellwand zu öffnen. Das ist schwierig - denn die Zellwand von Bakterien ist schließlich genau dafür da, möglichst harten Bedingungen zu widerstehen", erklärt TU-Wien-Forscher Georg Reischer die Ausgangslage. Normalerweise kommen hierzu spezielle Enzyme zu Einsatz, die es nach einer gewissen Zeit schaffen, die Zellwand aufzuschließen. Dann tritt der Inhalt der Zelle aus und wird völlig aufgelöst, das Endprodukt kann dann aufgereinigt werden, um die DNA herauszuholen. Dieser Prozess kann allerdings Stunden dauern.

Hier kommen die eingangs erwähnten Flüssigkeiten zum Tragen: "Bei unserer Forschung setzten wir nicht auf Enzyme, sondern auf ionische Flüssigkeiten. Das sind organische Salze, die bei Raumtemperatur flüssig sind", sagt Reischer. Sie haben den Experten nach den Vorteil, DNA-Moleküle nicht zu zerstören. Koautorin Katharina Schröder ergänzt die wissenschaftliche Herangehensweise: "Bei zahlreichen Versuchen haben wir dann tatsächlich zwei gefunden, denen dieses Kunststück gelingt: Cholin Hexanoat und 1-Ethyl-3-methylimidazolium Acetat."

Fünf Minuten bei 60 Grad

Laut den Wissenschaftlern können die beiden ionischen Flüssigkeiten sowohl gramnegative als auch grampositive Bakterien aufschließen. Es genüge, die Bakterien fünf Minuten lang bei einer Temperatur von rund 60 Grad Celsius mit einer dieser Flüssigkeiten in Kontakt zu bringen. Die Polymere, aus denen die Zellwand aufgebaut ist, werden den Experten zufolge dann löslich gemacht. Das Bakterium löse sich auf und es entstehe ein Substanzgemisch, das unversehrte DNA-Moleküle enthalte. Man erspart sich zeitaufwendige Arbeitsschritte im Labor.

Originalpublikation abrufbar unter: http://go.nature.com/2p25Jvf

(Ende)