Die Argumente gegen FastDigest®

Restriktionsenzyme sind nach wie vor wichtig

Im Jahr 2006 brachte das innovative litauische Biotech-Unternehmen Fermentas  eine neue Produktlinie für Forscher im Bereich der Molekularbiologie auf den Markt: die FastDigest-Restriktionsenzyme. Zusammen mit der Polymerasekettenreaktion (PCR) sind Restriktionsenzyme (REs) wohl die wichtigsten Werkzeuge der Molekularbiologie. Sie ermöglichten Anfang der 1970er Jahre die Entwicklung der rekombinanten DNA-Technologie. Bis sich jedes Labor einen zuverlässigen DNA-Laserdrucker  leisten kann (was wahrscheinlich noch ein Jahrzehnt dauern wird), sind Restriktionsenzyme die Werkzeuge des Handwerks. Neuartige Klonierungstechniken (wie In-Fusion  , Gibson-Assembly  oder SLICE  ) haben zwar ihre Berechtigung, lassen jedoch die Robustheit der traditionellen Restriktionsenzym-Klonierung vermissen.

Geschwindigkeit und Einfachheit

FastDigest-Enzyme bieten zwei neue attraktive Merkmale: erhöhte Geschwindigkeit und einen universellen Puffer. Diese Merkmale sind keineswegs selbstverständlich: In der Regel halten die meisten Labore eine Reihe verschiedener Puffer für ihre Restriktionsenzyme vorrätig. Und nicht selten möchte ein Forscher gleichzeitig zwei verschiedene Restriktionsenzyme verwenden, die hinsichtlich ihrer Pufferanforderungen nicht miteinander kompatibel sind. Häufig dauern Restriktionsverdauvorgänge mehrere Stunden oder über Nacht, und eine Verkürzung dieser Zeit auf 5 Minuten ist definitiv ein großer Gewinn.

Kombination von FastDigest- und herkömmlichen Restriktionsenzymen bei Doppelverdau

Warum möchte ich sie nicht verwenden? Weil es keine Informationen über ihre Kompatibilität mit herkömmlichen Restriktionsenzymen gibt. Ursprünglich gab Fermentas auf seinen Webseiten an, dass „der FastDigest™-Puffer für Doppelverdauungen sowohl mit FastDigest™-Enzymen als auch mit herkömmlichen Restriktionsenzymen geeignet ist“ ( http://www.fermentas.com/techinfo/re/fastdigest.htm  , 15. März 2006; laut Internet Archive). Diese Aussage ist jedoch inzwischen verschwunden, und es ist schwer vorstellbar, dass alle herkömmlichen Enzyme in einem universellen Puffer funktionieren würden, da einige sehr spezifische Reaktionsbedingungen haben.

Das Ende der Innovation: Fehlende Restriktionsenzyme werden möglicherweise nie in eine FastDigest-Version umgewandelt

Aber warum sollte eine Pufferinkompatibilität ein Problem darstellen? Würde man ausschließlich FastDigest-Enzyme verwenden, gäbe es niemals Kompatibilitätsprobleme! Leider funktioniert dies nicht, da viele Enzyme nicht im FastDigest-Format erhältlich sind. Und sie werden wahrscheinlich auch nie in diesem Format erhältlich sein, da Fermentas offenbar im Jahr 2010, als das Unternehmen von Thermo Fisher Scientific  übernommen wurde, die Entwicklung des FastDigest-Portfolios eingestellt hat (siehe Grafik oben). Thermo Fisher Scientific verkauft nach wie vor 191 herkömmliche Restriktionsenzyme  , weshalb diese Zweiteilung weiterhin bestehen bleibt.

Keine Kompatibilitätsübersichten für FastDigest-Enzyme

Wir haben mehr als 100 herkömmliche Restriktionsenzyme in unserem Gefrierschrank und vielleicht 20 FastDigest-Enzyme. Und Thermo Fisher Scientific hilft uns nicht dabei, sie zu kombinieren: Ihr Online-Tool für Doppelverdau  schließt FastDigest-Enzyme aus, und die Zusammensetzung des FastDigest-Puffers wird als Betriebsgeheimnis behandelt. Sie haben für diese Enzyme sogar eine neue Aktivitätseinheit erfunden (Fast Digest Unit: 1 FDU spaltet 1 µg Kontroll-DNA in 5 Minuten im FastDigest-Puffer).

Der FastDigest-Puffer von Thermo ist wahrscheinlich dem CutSmart-Puffer von NEB sehr ähnlich

Vorerst habe ich beschlossen, keine FastDigest-Enzyme mehr zu kaufen. Glücklicherweise hat Thermo Fisher Scientific Konkurrenz durch die High-Fidelity-Restriktionsenzyme von New England Biolabs  . Auch diese zeichnen sich durch verkürzte Verdauungszeiten, einen universellen Puffer (den „CutSmart“-Puffer) und reduzierte Star-Aktivität aus. Im Gegensatz zu Thermo Fisher Scientific hält NEB seine Kunden nicht über die Zusammensetzung des CutSmart-Puffers im Unklaren: Er hat dieselbe Zusammensetzung wie der alte NEBuffer 4, mit dem Unterschied, dass das DTT fehlt und BSA bereits enthalten ist. Da der NEBuffer 4 der Standardpuffer für etwa zwei Drittel aller herkömmlichen NEB-Restriktionsenzyme war, lag es nahe, einen universellen Puffer ähnlich dem NEBuffer 4 zu wählen und die HF-Enzyme auf diesen Puffer abzustimmen. Ich gehe davon aus, dass Fermentas vor etwa 10 Jahren dasselbe getan hat und der FastDigest-Puffer dem CutSmart-Puffer von NEB wahrscheinlich sehr ähnlich ist…

UPDATE (1. Juli 2014)

Ich habe Thermo Scientific kontaktiert und um weitere Informationen gebeten. Tatsächlich verfügen sie intern über mehr Kompatibilitätsdaten, als sie auf ihrer Website anbieten. Sie haben mir die Daten für jene FastDigest-Enzyme zur Verfügung gestellt, die wir verwenden (siehe angehängte PDF-Datei). Es ist seltsam, dass sie diese Daten nicht über ihre Website veröffentlichen. Ich vermute, sie würden nur davon profitieren, wenn sie diese öffentlich zugänglich machen würden. Das würde die Einstiegshürde für den Einsatz von FastDigest-Enzymen für jene Labore beseitigen, die herkömmliche Enzyme verwenden…