DNA-analyse
TECHNIEKSHEET Onderzoekstechniek: DNA-analyse |
Versie: November 2016 |
||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||
Samenvattende omschrijving techniek (gebaseerd op praktijkervaring van onafhankelijk techniekexpert) |
|||||||||||||||||||||||
De DNA-analyse is een moleculaire detectiemethode om genetische informatie (DNA, en/of RNA) van specifieke micro-organismen en hun enzymen in beeld te brengen. De DNA-analyse kan aantonen welke bacteriën in welke mate aanwezig zijn, in welke mate ze verontreinigingen kunnen afbreken en in welke afbraakmechanismen daarbij optreden. De informatie geeft inzicht in de mate waarin microbiologische afbraak van verontreinigingen optreedt of kan optreden. |
|||||||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||
Algemene informatie (gebaseerd op informatie van techniekaanbieder) |
|||||||||||||||||||||||
Naam |
DNA-analyse |
||||||||||||||||||||||
Meeteenheid en parameter |
DNA concentraties in aantal genkopieën/ml sample. |
||||||||||||||||||||||
Bodemfase |
Grond |
Grondwater |
Poriënwater |
Puur product |
Bodemlucht |
||||||||||||||||||
Aard techniek |
Fysisch |
Geofysisch |
Chemisch |
Biologisch |
I.c.m. Sondering |
Probe/ Sensor |
Overig |
||||||||||||||||
Plaats van toepassing |
In situ |
On site |
Aan maaiveld |
Boven maaiveld/in de lucht |
Off site |
||||||||||||||||||
Detectiewijze |
Boren / steken |
Verdringing / sonderen |
Tomografie |
Off site meting |
Meting op maaiveld / waterbodem |
Meting aan oppervlakte open water |
|||||||||||||||||
Toepasbaar in afzonderlijke lagen |
nee |
ja |
n.v.t. |
||||||||||||||||||||
Bodemtypen waarvoor techniek geschikt is |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||||||||||||||||||
Landbodem/waterbodem |
Landbodem |
Waterbodem |
|||||||||||||||||||||
Stap in keten van dataverzamelen |
a- Aanloop |
b- Boren / penetreren / instr.plaatsing |
c- Monstername |
d- Meten |
e- Dataverzamelen en evalueren |
f- Bodem informatie |
|||||||||||||||||
Moment van beschikbaarheid resultaten |
In het veld zijn meetresultaten beschikbaar |
Nabewerking / interpretatie off site nodig |
|||||||||||||||||||||
Ontwikkelingsfase techniek |
Demonstratiefase |
Verbredingsfase |
Routinematig toegepast |
||||||||||||||||||||
Wijze van inkopen |
Als dienst |
Als product |
Als apparaat |
||||||||||||||||||||
Algemene omschrijving uitvoeringswijze |
Door moleculaire informatie van microbiële activiteiten te verzamelen, kan worden aangetoond of/en in welke mate er sprake is van afbraak in de natuurlijke situatie van de bodem, en bij bodemsaneringen. |
||||||||||||||||||||||
Werkingsprincipe |
Met DNA-analyse wordt genetische informatie (DNA en/of RNA) van specifieke micro-organismen en hun enzymen in beeld gebracht. Zo kan men screenen op bacteriële groepen zoals totaal bacteriën, archaea, methanogenen, sulfaatreduceerders of denitrificeerders. Daarnaast kan men kijken naar specifieke afbraakgenen zoals de vcrA en bvcA genen in Dehalococcoides spp. Deze genen coderen voor vinyl chloride reductase, het enzym dat verantwoordelijk is voor de omzetting van vinylchloride tot etheen. Ook brengt DNA-analyse de diversiteit van complexe microbiële ecosystemen en specifieke processen in beeld. In combinatie met andere methoden - zoals microscopie, kweken, vloeistof- en gaschromatografie, isotopenanalyse, waterstofanalyse en chemische analyse – kan met moleculaire technieken een efficiënte diagnose worden gesteld. |
||||||||||||||||||||||
Punt / lijnmeting / volumemeting |
Puntmeting |
Lijnmeting (verticaal) |
Lijnmeting (horizontaal) |
Oppervlaktemeting |
Volumemeting |
||||||||||||||||||
Technische specificaties (w.o. nauwkeurigheid) |
De kwantitatieve detectie van de verschillende micro-organismen en hun enzymen is via deze techniek snel, specifiek en gevoelig uit te voeren. De nauwkeurigheid daarbij is zeer hoog. |
||||||||||||||||||||||
Typisch dieptebereik |
n.v.t. |
Gevoeligheid onafhankelijk van de diepte |
Gevoeligheid verandert met de diepte |
||||||||||||||||||||
Tijdeigenschappen |
De analyse geeft een weergave van de situatie weer op het moment van monstername. |
||||||||||||||||||||||
Meetsnelheid |
Voor de analyse moeten twee tot drie weken worden uitgetrokken. |
||||||||||||||||||||||
Presentatie resultaten |
Hoeveelheid bacteriën per soort. Mate waarin specifieke bacteriën verontreinigingen afbreken. Afbraakmechanismen die optreden. |
||||||||||||||||||||||
Kosten |
De kosten zijn sterk afhankelijk van type en aantal analyses; een dehalococcoïdesbepaling kost bijvoorbeeld circa € 350 per analyse. Voor de bepaling van genen die van belang zijn voor specifieke afbraakstappen van chloorkoolwaterstoffen gelden geringe meerkosten. |
||||||||||||||||||||||
Trends en ontwikkelingen |
Steeds meer typen micro-organismen en enzymen kunnen worden gekwantificeerd. De ontwikkeling gaat door, zeker op het gebied van olie- afbraakgenen. |
||||||||||||||||||||||
Illustratie |
|
||||||||||||||||||||||
Gebruikersinformatie (gebaseerd op praktijkervaring van onafhankelijk techniekexpert) |
|||||||||||||||||||||||
Beschikbaarheid |
alleen in buitenland beschikbaar |
techniek in ontwikkeling |
één of enkele aanbieders in NL |
groot aantal aanbieders |
|||||||||||||||||||
Wordt techniek vaak toegepast? |
Incidenteel |
Af en toe |
Zeer geregeld |
||||||||||||||||||||
Onderzoeksfase waarin techniek toepasbaar is |
Verkennen |
Uitkarteren |
Variantkeuze |
Ontwerp |
(Realisatie) |
Controle |
Monitoring |
Nazorg |
|||||||||||||||
Verificatiemetingen / ijkmetingen |
worden veelal toegepast |
worden veelal niet toegepast |
n.v.t. of afhankelijk van onderzoeksdoel |
||||||||||||||||||||
Veel gebruikte toepassing in praktijk |
Aantonen van natuurlijke afbraak van chloorkoolwaterstoffen. |
||||||||||||||||||||||
Geschiktheid |
De toepassing van DNA analyse kan veel duidelijkheid geven over de aanwezigheid van specifieke micro-organismen, met eventueel hun afbraakgenen en daarmee over het al of niet aanwezig zijn van voldoende capaciteit om verontreinigingen af te breken. |
||||||||||||||||||||||
Praktijkervaringen in Nederland |
De methode is succesvol toegepast bij diverse bodemsaneringen van chloorhoudende oplosmiddelen. |
||||||||||||||||||||||
“Do's“ |
Door het op een juiste wijze opslaan van het nog aanwezige DNA materiaal, kan men hier nog jaren later analyses op laten uitvoeren. |
||||||||||||||||||||||
“Don'ts “ |
- |
||||||||||||||||||||||
Ook geschikt voor |
Vaststellen omstandigheden voor natuurlijke afbraak van BTEX, olie en/of populatiebepaling van het aanwezige microbiële ecosystemen. |
||||||||||||||||||||||
Achtergrondinformatie / Links |
|||||||||||||||||||||||
Bodemstandaard |
- |
||||||||||||||||||||||
Literatuur |
|||||||||||||||||||||||
Hyperlinks (internet) |
[Natuurlijke afbraak, trends en ontwikkelingen] |