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Einführung in die PCR

Inhibitoren der PCR

Die für eine PCR verwendete DNA1)- oder RNA2)-Probe kann den Erfolg der enzymatischen Reaktion erheblich beeinflussen. Im Idealfall ist das DNA-Template frei von Chemikalien, die zur Isolierung dieser DNA eingesetzt wurden, und enthält keine Proteine, die an die DNA-Polymerase binden und diese inhibieren könnten.

In der Praxis ist das oft schwierig. Gewebeproben lassen sich nicht vollständig reinigen, ohne dabei auch die DNA zu beschädigen, da viele Chemikalien einzel- oder doppelsträngige DNA binden und mit dieser isoliert werden. Aus Blut gewonnene DNA-Proben sind mit Hämoglobin verunreinigt, das bereits in einer Konzentration von 1 mg/mL die Polymerisationsreaktion verhindert. Proben aus der Pathologie enthalten oft das Konservierungsmittel Formaldehyd, das ebenso inhibitorisch wirkt wie Gallensäuresalze, Calcium-Ionen aus Knochen oder Zähnen, NaCl, SDS3), Phenol, Natriumacetat oder Ethanol, die bei der DNA-Isolierung verwendet werden. Das Ergebnis ist in jedem Fall ein falsch negatives Resultat, d.h. es entsteht kein Produkt.

Die Tabelle nennt einige der wichtigsten Stoffe, die eine erfolgreiche PCR verhindern können:

Tab.1
Konzentration von inhibitorisch wirkenden Verunreinigungen
StoffKonzentration
Natrium-dodecylsulfat (sodium dodecyl sulfate, SDS)>0,005 % [w/v]
Phenol>0,2 % [w/v]
Ethanol>1 % [w/v]
Natriumacetat>5 mmol/L
Hämoglobin>1 mg/mL

Heute werden in der Laborpraxis fast ausschließlich DNA-Proben eingesetzt, die über kleine Chromatographie-Trennsäulen gereinigt worden sind. Diese Säulen liefern im Idealfall hochreine DNA.

1)DNA: Desoxyribonucleinsäure
2)RNA: Ribonucleinsäure
3)SDS: Natrium-dodecylsulfat
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