转基因检测:4个重要问题

正如前一篇文章所讨论的，不同的国家对于批准与转基因植物进行贸易或在其管辖范围内种植转基因植物有不同的规定。因此，各国的测试标准差别很大。
本文列出了在选择正确的测试格式以确定样本是否来自转基因植物时的一些基本考虑。基因改造是指通过编辑基因组或插入外来DNA片段对植物DNA进行的任何人为改变。经过修饰的基因将传递一种新的性状，如抗虫性、抗除草剂性或其他与农业相关的特征。你会遇到的第一个问题是你是想测试DNA还是蛋白质。作为这个决定的补充，你必须决定是要检测原材料还是加工材料。第三个问题是你的目标:你是在寻找一种特定的转基因性状，还是只是想知道你的作物是否无转基因?最后，敏感性、速度和易用性等因素也发挥了很大作用。所有这些决定将帮助您从最常用的检测选项中选择正确的格式:聚合酶链反应(PCR)，酶联免疫吸附试验(ELISA)或横向流动检测(LFD)。

当植物被改造时，它的DNA序列也发生了变化。这种改变可以通过识别DNA本身的人为改变来确定，或者通过检测表达的蛋白质来确定，这在有关作物中是不会自然发生的。
以核酸为基础的检测方法，如PCR，利用所谓的引物和DNA聚合酶作为酶，放大植物基因组的一个感兴趣区域，获得数十亿个小DNA片段的拷贝。以前，这些DNA片段可以在琼脂糖凝胶上分离和可视化，但现在更先进的仪器允许直接测量基于荧光技术的扩增反应。PCR方法不仅定性，还允许对样品中的转基因物质进行定量。
蛋白质的检测采用免疫分析法。这些免疫测试使用能结合这种蛋白质的特定抗体。有两种不同的检测方式——横向流动装置(LFD)和酶联免疫吸附试验(ELISA)。这两种系统都以三明治的形式工作，这意味着一种抗体被固定在特定的蛋白质表面上。一旦蛋白质与固定的抗体结合，标记的二抗就可以结合，从而形成三明治并发出颜色信号。如果没有这种感兴趣的蛋白质，就不能形成三明治，因此也就看不到颜色，这表明所测试的植物是无转基因的。在大多数情况下，ELISA使用96孔板，涂有特异性抗体，允许同时分析多个样本。lfd是带有测试和涂有特定抗体的控制线的条带，以捕获感兴趣的蛋白质。如果测试线出现，结果是阳性的，表明目标蛋白的存在。这些测试以定量或定性的形式存在; an LFD reader is required to quantify the result.
总而言之，DNA测试将读取改变的DNA序列，而蛋白质测试识别从特定的DNA序列派生的新蛋白质。
要分析的样本的具体质量也在决定基于dna还是基于蛋白质的方法最适合您的需求方面起着作用。继续，我们将看看检测原材料或加工材料的不同要求。

当涉及到确定合适的检测技术时，一个超越目标(DNA或蛋白质)的进一步问题出现了:基质是由原始材料还是加工材料组成的?这与蛋白质检测尤其相关。原料表达完整的蛋白质，这意味着PCR和免疫检测都可以使用。然而，一旦原料经过加工，其蛋白质就会发生变性，其结果是改变了其自然结构，在大多数情况下无法被免疫学检测到。例如，热处理是一个可以导致蛋白质变性的过程。然而，这个过程不会改变DNA序列;因此，即使是在一些加工材料中，PCR也可以用来检测插入的基因。
如果你的样品是原始商品，你可以选择更多的检测方法:基于DNA和蛋白质的方法都可以检测出基因修饰。然而，如果你的样品是经过严重加工的材料，其中的蛋白质可能已经变性，你的选择就只能局限于DNA测试。

有时，为了确定样品中是否含有某些地区不允许的植物，有必要测试样品的特定性状。也可能有必要确定样品是否完全没有转基因生物，而不管任何特殊的性状。
为了检测特定转基因生物的存在，重要的是要知道哪些蛋白质在感兴趣的转基因生物中表达。这些资料可从生产者或从诸如ISAAA网页(http://www.isaaa.org/)，列出所有获批准的转基因生物。
下一步是根据所需的特异性、产生结果的时间、材料类型和可用的实验室设备确定所需的检测格式(PCR、ELISA或LFD)。分析师在这里需要小心，因为有许多转基因产品不仅包含一个插入基因，而是包含多个(称为堆叠事件);188金宝搏二维码因此，如果你想检测一种特定的转基因，你需要检测所有与该特定植物相关的插入基因(或表达蛋白)。
转基因检测的另一个策略是确定植物是否含有任何转基因材料。这种类型的测试并不特定于任何特定的事件。要检测一个样品是否完全不含转基因生物，只需检测每种作物的一个事件就足够了;即使考虑到有堆叠事件的转基因作物，这也是有效的，因为仅证明一个事件的存在就足以证明转基因的存在。这三种技术都适用于这种测试。PCR将提供最广泛的范围，例如，nos终止子或35S启动子经常插入。当用LFD试纸进行检测时，组合试纸可以同时检测多种蛋白质。
这两种方法完全取决于客户的需求，对于一些人来说，作物是否无转基因可能更重要(就像在一个禁止种植但可能发生非法种植的国家)。其他人可能想具体知道他们种植的是什么植物。

在选择正确的测试格式方面起作用的另一个因素是测试环境。您是有实验室和训练有素的人员可用，还是宁愿有一个不需要任何实验室设备的快速测试?表1总结了现有的测试格式及其优缺点。
让我们一步一步地看一下这个表。PCR作为GMO检测的参考方法，如果你想检测任何加工材料，都是最合适的方法。这种技术还提供了最高程度的灵敏度，几乎可以检测到任何转基因生物。然而，一个重要的缺点是需要实验室设备和训练有素的人员。为了进行PCR，特别是当需要定量时，精确的移液技巧是必不可少的，因为不精确的移液可能导致错误或不确定的结果。
ELISA的主要优点是能够同时检测多个样本。当您想要进行单一种子测试时，这一点非常重要。然而，由于这是一种基于蛋白质的检测，它只能用于原材料。
如果从时间到结果的角度比较这三种技术，LFD是最快的方法。LFD带可以现场使用，不需要复杂的仪器。所以，如果你想测试一个来货并且需要快速的结果，选择LFD测试是非常合理的，因为结果在10分钟内就可以得到;不需要实验室人员和很少的设备。这种技术也不需要任何实验室技能，因为该程序设计得很容易使用。
那么哪种方法效果最好呢?你的决定最终取决于你想要的时间和你可以支配的设施、设备和人员。