Résoudre le cas de la contamination par la RNase

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La contamination par la RNase peut provoquer le chaos dans les laboratoires d'analyse d'ARN. Quels sont ces problèmes et comment peuvent-ils être résolus?

RNase: le suspect habituel

La RNase est l'enzyme responsable de la dégradation de l'ARN dans les organismes vivants. Ils jouent un rôle clé dans la maturation des molécules d'ARN et constituent une première ligne de défense contre les virus contenant de l'ARN, ainsi que dans la dégradation des anciens ARN. Il existe de nombreux types différents de RNase, le type principal utilisé dans les laboratoires étant la RNase A, qui cible spécifiquement l'ARN simple brin.

La RNase A est généralement décrite comme l'une des enzymes les plus résistantes en laboratoire. Les RNases sont généralement très riches en liaisons disulfure, ce qui en fait des enzymes incroyablement stables et peuvent même survivre à l'autoclave.

Bien que la RNase soit une composante nécessaire de nombreux processus biologiques, elle est mieux décrite comme une douleur et un obstacle pour ceux qui travaillent dans l'analyse de l'ARN.

Il est incroyablement facile de contaminer un laboratoire de séquençage d'ARN avec de la RNase, mais il est notoirement difficile d'assurer une éradication complète. Cela est dû à la présence de RNase environnementale dans les sources microbiennes dans l'air ainsi que dans la peau, les cheveux ou la salive humaine.

Contamination: le crime

Pour que les expériences d'ARN réussissent, il semble évident que les molécules d'ARN doivent être aussi intactes que possible. Cependant, en raison de l'interférence de la RNase, qui décompose rapidement les molécules d'ARN lorsqu'elles sont présentes, ce n'est souvent pas le cas. Les chercheurs peuvent alors se voir projeter des anomalies, des résultats incohérents, qui sont source de frustration et de confusion.

«Les RNases sont omniprésentes et lorsqu'elles contaminent des surfaces critiques, elles peuvent présenter des problèmes pour les laboratoires engagés dans le séquençage et l'analyse de l'ARN. Des quantités minuscules d'enzymes courantes, telles que la RNase, peuvent rendre une série expérimentale inexacte. Les techniques standard de décontamination des équipements de laboratoire peuvent prendre des heures », a commenté Theresa Thompson, chercheuse en applications chez Phoseon Technology (OR, USA).

Contamination RNase

Empêcher la présence physique de RNase dans un laboratoire «normal» serait une attente irréaliste. Au lieu de cela, gérer la situation à fond est une aspiration plus réaliste. Les chercheurs peuvent réduire au minimum les contaminations aux RNases en ouvrant fréquemment des produits jetables neufs et en utilisant de nouvelles paires de gants; une situation qui peut sembler trop familière à l'analyste d'ARN toujours attentif. En plus de cela, il est cependant possible d'inactiver les molécules de RNase par diverses méthodes, en arrêtant leur activité et en les rendant inutiles contre l'ARN.

Ces méthodes actuelles d'inactivation de la RNase ont tendance à être coûteuses, longues et inutiles. Ils comprennent le traitement DEPC de l'eau et l'autoclavage, la décontamination chimique des surfaces et le traitement chimique des équipements suivi d'un rinçage à l'eau sans RNase et de la verrerie de cuisson.

Il est difficile de savoir quand un laboratoire est suffisamment propre. Il suffit de laisser une pipette sur un bureau pour récupérer la RNase des cellules cutanées ou de commencer à utiliser un équipement autoclavé uniquement pour qu'il commence immédiatement à déduire de nouvelles molécules de RNase à partir de l'air. L'autoclavage ne détruit pas non plus toute l'activité RNase à lui seul, car ils peuvent conserver une activité partielle lors du refroidissement à température ambiante.

Bien que le nettoyage chimique puisse désactiver l'enzyme, il laisse des résidus chimiques qui peuvent potentiellement contaminer l'expérience par d'autres moyens.

Il existe une nouvelle méthode de décontamination par RNase qui a donné des résultats prometteurs et qui est rapide et sans produits chimiques. La lumière UV peut inactiver de manière irréversible la RNase, des études démontrant que cela est possible en moins d'une minute.

Que la lumière soit!

Phoseon Technology a développé l'utilisation de la lumière UV pour la décontamination RNase dans une nouvelle technologie:

«La technologie KeyPro ™ est un système de décontamination de microplaques à LED UV haute intensité. Un réseau de diodes émet une lumière UV de haute intensité dans deux longueurs d'onde - 275 nm et 365 nm - qui inactivent rapidement et de manière fiable la RNase. Au fur et à mesure que le réseau balaie la chambre de décontamination, la lumière atteint toutes les zones exposées par le haut de la lame ou de la plaque », a expliqué Thompson.

«L'inactivation complète des contaminants de laboratoire, y compris la RNase A, peut être réalisée par le système KeyPro en moins de 5 minutes et à une fraction du coût des méthodes traditionnelles.»

La technologie KeyPro est actuellement ciblée sur les microplaques, les lames préparatoires et la décontamination des petites surfaces et fonctionne par un réseau de balayage de LED UV en combinaison avec une plate-forme à hauteur réglable.

Le système KeyPro

L'utilisation de la lumière UV élimine une grande partie des problèmes associés aux méthodes actuelles de décontamination. Il n'est pas nécessaire de rincer à plusieurs reprises l'équipement par la suite avec de l'eau sans RNase et il n'y a aucun résidu chimique, ce qui réduit les temps d'arrêt et la contamination potentielle par d'autres voies. Il y a également un besoin moindre de produits jetables, ce qui réduit les coûts et les déchets.

Des études ont également montré que toutes les surfaces de laboratoire courantes, y compris le plastique, peuvent être décontaminées en toute sécurité grâce à cette utilisation de la lumière UV.

Il a été démontré que les protocoles qui peuvent en bénéficier comprennent plusieurs types de séquençage d'ARN, de profilage de ribosomes et de séquençage de nouvelle génération d'ARN.

On espère que cette technologie pourra être développée davantage pour permettre la décontamination de plus gros équipements ainsi que la manipulation des longueurs d'onde lumineuses, comme l'a conclu Thompson:

«Un modèle avec une chambre plus grande est prévu pour plus de flexibilité quant aux équipements pouvant être décontaminés. Au-delà de cela, nous avons constaté que d'autres longueurs d'onde de lumière peuvent être utilisées pour manipuler la fonction de la biomolécule, comme accélérer l'activité enzymatique ou dénaturer sélectivement uniquement certaines parties de la structure moléculaire d'une protéine.

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