Dank des breiten Spektrums an kostengünstigen molekularen Werkzeugen, die derzeit zur Verfügung stehen, und der zunehmenden Rechenleistung, mit der große Datenmengen verarbeitet werden können, sind Forscher in der Lage, eine Vielzahl von Analysen an biologischem Material aus Wildpopulationen zuverlässig durchzuführen. Die Bedingungen, unter denen die Proben gelagert werden, stellen jedoch nach wie vor ein großes Problem dar, das die Gewinnung hochwertiger genetischer Daten aus tierischem Gewebe oder Blut erschweren kann. In der logistischen Planungsphase einer Langzeitstudie muss eine wohlüberlegte Entscheidung über die Probenkonservierung getroffen werden. Bei unzureichender Konservierung können sich Nukleinsäuren zersetzen, was die Qualität der Proben und den Umfang der Forschung beeinträchtigen kann. Daher sind die Temperatur und die Art der Lagerung wesentliche Bestandteile der Probenkonservierung.
Für die Langzeitlagerung gilt das direkte Einfrieren der Proben als die bevorzugte Methode. Im Vergleich zum Einfrieren können andere Lagerungsmethoden, die ein flüssiges Konservierungsmittel oder einen physikalischen Träger erfordern, Vorteile bieten. Es gibt auch Hinweise darauf, dass die Lagerungsmethode einen erheblichen Einfluss auf die Messungen der relativen Telomerlänge (RTL) hat.
Empfehlungen
Da man davon ausging, dass die Kerne der roten Blutkörperchen von Vögeln stoffwechselinaktiv sind, wurde die Lagerung bei einer Temperatur von -20 °C als ausreichend angesehen, um einen DNA-Abbau zu verhindern, wenn die Proben direkt bei Temperaturen von bis zu -80 °C eingefroren werden. Selbst bei einer niedrigeren Lagertemperatur kann das Einfrieren bei -20°C noch bessere Konservierungsbedingungen bieten.ist nicht möglich, da die Proben bei Raumtemperatur aufbewahrt werden. Zahlreiche Studien haben jedoch gezeigt, dass die DNA aus Vollblutproben, die bei Raumtemperatur aufbewahrt werden, eine schlechte Stabilität aufweist, während die DNA-Ausbeute aus Proben mit einer Temperatur von +4°C oder weniger besser ist.
Die Erfahrungen der Wissenschaftler mit der Langzeitlagerung von Blut und DNA können Aufschluss darüber geben, wie häufig Probleme bei der Probenentnahme oder -lagerung die DNA-Qualität beeinflussen können. Nach zehnmonatiger Lagerung in EDTA wiesen die Blutproben eine deutlich geringere Ausbeute bei der DNA-Extraktion und höhere Methylierungswerte auf.
Umfrage
Eine Online-Umfrage mit dem Titel “Konservierung von Vogel-DNA aus der freien Wildbahn” wurde durchgeführt: Auf der Plattform Survey Monkey wurde der Artikel mit dem Titel “Ihre Erfahrungen mit Blutentnahme, DNA-Extraktion und Lagerung” erstellt. Drei Abschnitte: DNA, Blutprobenentnahme und Blutlagerung wurde die Umfrage vom Sommer 2018 bis zum Beginn des Frühjahrs 2019 verteilt und richtete sich speziell an Evolutions-, Ökologie- und Naturschutzbiologen, die mit Wildvögeln arbeiten. Und auf Konferenzen wie dem International Ornithological Congress 2018 und der International Society for Behavioral Ecology 2018, sowie per E-Mail an mehr als 500 Forscher, die mit Wildvögeln außerhalb von Nordamerika und Europa arbeiten. Diese Forscher wurden durch Recherchen im Web of Science gefunden.
Zwischen Problemen mit adäquater DNA-Qualität oder -Quantität und Problemen mit unzureichender Lagerung (ja/nein) wurde eine Ja/Nein-Variable zur Codierung von Problemen verwendet. Lagerungsmethoden für Blutproben (ja oder nein) oder DNA-Extrakte (ja oder nein), um festzustellen, welche Lagerungsmethoden eher mit der DNA-Quantität und -Qualität in Verbindung gebracht werden können.
Forscher haben herausgefunden, dass die Wahl der Temperatur und der Lagerungsmethode einen erheblichen Einfluss auf die DNA-Variation haben kann. Sequenzierungsmethoden der nächsten Generation können zufriedenstellende Ergebnisse aus Proben liefern, die in Ethanol oder Lysispuffer gelagert wurden. Wenn eine sehr hohe DNA-Qualität erforderlich ist, sollten die Proben eingefroren oder in RNA aufbewahrt werden, um sie später zu verwenden.
Die Erfahrungen der Befragten mit der Blutentnahme vor Ort wurden in 53 Ländern und Territorien erhoben. Die beliebtesten Lagerungsoptionen für Proben waren Filterpapier, Ethanol, Lysispuffer, direktes Einfrieren und Ethanol. In den restlichen 16 % (44/266) der Fälle wurden TE-Puffer, spätere RNA und andere Medien verwendet. Von den 170 Antworten auf die Frage “Wie lange führen Sie normalerweise Analysen nach der DNA-Extraktion durch? “Die Kategorie “Andere” in (c), die Folgendes umfasst: PBS, EDTA und Lysispuffer. Das Problem der Lagerung durch die Forscher wurde in 44 offenen Antworten beschrieben.
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