ISO 21571:2005
(Main)Foodstuffs — Methods of analysis for the detection of genetically modified organisms and derived products — Nucleic acid extraction
Foodstuffs — Methods of analysis for the detection of genetically modified organisms and derived products — Nucleic acid extraction
ISO 21571:2005 provides general requirements and specific methods for DNA extraction/purification and quantification. These methods are described in Annexes A and B. ISO 21571:2005 has been established for food matrices, but could also be applicable to other matrices, such as grains and feed. It has been designed as an integral part of nucleic-acid-based analytical methods, in particular ISO 21569 on qualitative analytical methods, and ISO 21570 on quantitative analytical methods.
Produits alimentaires — Méthodes d'analyse pour la détection des organismes génétiquement modifiés et des produits dérivés — Extraction des acides nucléiques
L'ISO 21571:2005 indique les exigences générales et les méthodes spécifiques pour l'extraction, la purification et la quantification de l'ADN. Ces méthodes sont décrites dans les Annexes A et B.. L'ISO 21571:2005 a été élaborée pour les matrices alimentaires, mais peut également s'appliquer à d'autres matrices (par exemple grains et aliments pour animaux). Elle a été conçue dans le cadre d'une série de méthodes d'analyse fondées sur l'utilisation de l'acide nucléique, notamment l'ISO 21569 (méthodes d'analyse qualitative) et l'ISO 21570 (méthodes d'analyse quantitative).
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 21571
First edition
2005-02-15
Foodstuffs — Methods of analysis for
the detection of genetically modified
organisms and derived products —
Nucleic acid extraction
Produits alimentaires — Méthodes d'analyse pour la détection des
organismes génétiquement modifiés et des produits dérivés —
Extraction des acides nucléiques
Reference number
©
ISO 2005
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope. 1
2 Normative references . 1
3 Principle . 1
3.1 General. 1
3.2 DNA extraction . 2
3.3 DNA quantitation. 2
4 General laboratory requirements . 2
5 Procedure. 2
5.1 Preparation of the test portion. 2
5.2 DNA extraction/purification. 4
5.3 Quantitation of the extracted DNA . 5
5.4 Stability of extracted DNA. 6
6 Interpretation . 6
7 Test report. 6
Annex A (informative) Methods for DNA extraction. 7
Annex B (informative) Methods for the quantitation of the extracted DNA. 34
Bibliography . 41
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
ISO 21571 was prepared by the European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee
CEN/TC 275, Food analysis — Horizontal methods, in collaboration with Technical Committee ISO/TC 34,
Food products, in accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna
Agreement).
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Introduction
The search for genetically modified origin of ingredients is performed by means of the following successive (or
simultaneous) steps. After sample collection, nucleic acids are extracted from the test portion. Extracted
nucleic acids can be further purified, simultaneously or after the extraction process. Afterwards, they are
quantified (if necessary), diluted (if necessary) and subjected to analytical procedures (such as PCR). These
steps are detailed in this and the following International Standards:
ISO 21568, Foodstuffs — Methods of analysis for the detection of genetically modified organisms and derived
products — Sampling.
ISO 21569, Foodstuffs — Methods of analysis for the detection of genetically modified organisms and derived
products — Qualitative nucleic acid based methods.
ISO 21570, Foodstuffs — Methods of analysis for the detection of genetically modified organisms and derived
products — Quantitative nucleic acid based methods.
Further information about definitions and general items involving the steps cited above are collected in:
ISO 24276, Foodstuffs — Nucleic acid based methods of analysis for the detection of genetically modified
organisms and derived products — General requirements and definitions.
The International Organization for Standardization (ISO) draws attention to the fact that it is claimed that
compliance with this document may involve the use of a patent concerning the silica-based extraction method
(No. EP 0389063/USP 5,234,809) given in Clause A.4.
ISO takes no position concerning the evidence, validity and scope of this patent right.
The holder of this patent right has assured the ISO that he/she is willing to negotiate licences under
reasonable and non-discriminatory terms and conditions with applicants throughout the world. In this respect,
the statement of the holder of this patent right is registered with ISO. Information may be obtained from:
Jean Deleforge,
BioMérieux
Chemin de l'Orme,
69280 Marcy-l'Étoile, France.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights other than those identified above. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent
rights.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 21571:2005(E)
Foodstuffs — Methods of analysis for the detection of
genetically modified organisms and derived products —
Nucleic acid extraction
1 Scope
This International Standard provides general requirements and specific methods for DNA
extraction/purification and quantitation. These methods are described in Annexes A and B.
This International Standard has been established for food matrices, but could also be applicable to other
matrices, such as grains and feed.
It has been designed as an integral part of nucleic-acid-based analytical methods, in particular ISO 21569 on
qualitative analytical methods, and ISO 21570 on quantitative analytical methods.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
1)
ISO 24276:— , Foodstuffs — Nucleic acid based methods of analysis for the detection of genetically modified
organisms and derived products — General requirements and definitions
ISO 21568, Foodstuffs — Methods of analysis for the detection of genetically modified organisms and derived
products — Sampling
3 Principle
3.1 General
The objective of nucleic acid extraction methods is to provide nucleic acids suitable for subsequent analysis
(see ISO 24276).
NOTE The “quality” of DNA depends on the average length of the extracted DNA molecules, the chemical purity and
the structural integrity of the DNA sequence and of the double helix (e.g. intra-, inter-strand linking between DNA bases,
single-strand gaps, cross-linking with polyols, haemin, etc). Moreover, such alterations are often sequence-specific and
consequently not randomly distributed all over the genome (see References [1], [2], [3] and [4]).
Users of this International Standard should note that some methods (e.g. all silica-based methods), might be
covered by patent rights.
1) To be published.
3.2 DNA extraction
The basic principle of DNA extraction consists of releasing the DNA present in the matrix and further,
concurrently or subsequently, purifying the DNA from polymerase chain reaction (PCR) inhibitors.
DNA extraction/purification methods are described in Annex A. Method-selection is an experience-based
choice of the user, taking into account the scope and examples of matrices as given in each method.
Alternative protocols are suitable provided that the method has been validated on the respective matrix under
investigation.
3.3 DNA quantitation
Quantitation of extracted DNA could be useful for subsequent PCR analysis.
It may be performed by either physical (e.g. measure of absorbance at a specific wavelength), chemical-
physical (e.g. use of intercalating or binding agents able to emit fluorescence), enzymatic
(e.g. bioluminescence detection) methods or by quantitative PCR. The latter method is especially suitable for
composite matrices or for samples with a low DNA content or whose DNA is degraded.
There are several methods available to quantify the DNA present in a solution, as described in Annex B. It is
for the user to choose the most appropriate one to be applied, depending on the amount and quality of DNA to
be quantified and, consequently, on the matrix from which the DNA has been extracted.
Alternative protocols are suitable, provided that the method has been validated on the respective matrix under
investigation.
4 General laboratory requirements
Accidental contamination of DNA can originate from dust and spreading aerosols. As a consequence, the
organization of the work area in the laboratory is logically based on
the systematic containment of the methodological steps involved in the production of the results, and
a “forward flow” principle for sample handling.
The latter ensures that the DNA to be analysed and the amplified DNA generated by PCR remain physically
segregated.
Further details can be found in ISO 24276.
5 Procedure
5.1 Preparation of the test portion
5.1.1 General
Commodity-specific variables (e.g. humidity) and processing can impact the amount and quality of DNA
extracted from the material under investigation. Therefore the performance characteristics of a given DNA
extraction method depend on the matrix.
Take appropriate measures to ensure that the test portion is representative of the laboratory sample.
The test portion shall be of sufficient size and shall contain a sufficient number of particles to be
representative of the laboratory sample (e.g. 3 000 particles at an LOD of 0,1 %) to allow a statistically valid
conclusion to be made (see ISO 21568).
2 © ISO 2005 – All rights reserved
For practical/technical reasons, it is not recommended to exceed a size of 2 g.
Any restrictions that arise from the size of the test portion which prevent it from being representative shall be
reported and taken into consideration in the interpretation of the analytical results. The methods for DNA
extraction in Annex A describe test portions from 200 mg to 500 mg, which are usually adequate for DNA-rich
raw materials (e.g. ground grains, flour). However, for certain matrices containing very low amounts or
degraded DNA, insufficient DNA suitable for analysis can be extracted. In these cases, the test portion may be
increased.
DNA extractions shall be carried out at least on two test portions.
Storage of standards, samples and test portions shall comply with ISO 24276 and shall be organized in such a
way as to preserve the biochemical parameters to be analysed (for details, see ISO/IEC 17025).
5.1.2 Samples
All operations for the preparation of test samples (e.g. grinding, homogenization, division, drying) shall be
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 21571
Première édition
2005-02-15
Produits alimentaires — Méthodes
d'analyse pour la détection des
organismes génétiquement modifiés et
des produits dérivés — Extraction des
acides nucléiques
Foodstuffs — Methods of analysis for the detection of genetically
modified organisms and derived products — Nucleic acid extraction
Numéro de référence
©
ISO 2005
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de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
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Tel. + 41 22 749 01 11
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Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2005 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives. 1
3 Principe. 1
3.1 Généralités. 1
3.2 Extraction de l'ADN. 2
3.3 Quantification de l'ADN . 2
4 Exigences générales applicables aux laboratoires. 2
5 Mode opératoire. 2
5.1 Préparation de la prise d'essai . 2
5.2 Extraction/purification de l'ADN . 4
5.3 Quantification de l'ADN extrait . 5
5.4 Stabilité de l'ADN extrait . 6
6 Interprétation. 6
7 Rapport d'essai. 6
Annexe A (informative) Méthodes pour l'extraction de l'ADN. 8
Annexe B (informative) Méthodes de quantification de l'ADN extrait. 36
Bibliographie . 43
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'ISO 21571 a été élaborée par le comité technique CEN/TC 275, Analyse des produits alimentaires —
Méthodes horizontales, du Comité européen de normalisation (CEN) en collaboration avec le comité
technique ISO/TC 34, Produits alimentaires, conformément à l'Accord de coopération technique entre l'ISO et
le CEN (Accord de Vienne).
iv © ISO 2005 – Tous droits réservés
Introduction
La recherche d'ingrédients génétiquement modifiés comprend les étapes successives (ou simultanées)
suivantes. Après la collecte de l'échantillon, les acides nucléiques sont extraits de la prise d'essai. Les acides
nucléiques extraits peuvent faire l'objet d'une purification plus poussée lors du processus d'extraction ou
ultérieurement. Ensuite, ils sont quantifiés (si besoin est), dilués (si besoin est) et soumis à des modes
opératoires analytiques (comme la PCR). Ces étapes sont décrites en détail dans le présent document et
dans les Normes internationales suivantes:
ISO 21568, Produits alimentaires — Méthodes d'analyse pour la détection des organismes génétiquement
modifiés et des produits dérivés — Échantillonnage
ISO 21569, Produits alimentaires — Méthodes d'analyse pour la détection des organismes génétiquement
modifiés et des produits dérivés — Méthodes qualitatives basées sur l'utilisation des acides nucléiques
ISO 21570, Produits alimentaires — Méthodes d'analyse pour la détection des organismes génétiquement
modifiés et des produits dérivés — Méthodes quantitatives basées sur l'utilisation des acides nucléiques
D'autres informations concernant les définitions et aspects généraux évoqués dans les étapes citées ci-avant
sont réunies dans le document suivant:
ISO 24276, Produits alimentaires — Méthodes d'analyse pour la détection des organismes génétiquement
modifiés et des produits dérivés fondées sur l'utilisation des acides nucléiques — Exigences générales et
définitions
L'Organisation internationale de normalisation (ISO) attire l'attention sur le fait que la mise en conformité avec
la présente Norme peut nécessiter l'utilisation d'un droit de propriété intellectuelle concernant la méthode
d'extraction fondée sur l'utilisation de la silice (N° EP 0389063/USP 5,234,809), donnée dans l'Article 4.
L'ISO ne saurait être tenue responsable concernant la preuve, la validité et le champ d'application dudit droit
de propriété.
Le propriétaire des droits de propriété industrielle a exprimé auprès de l'ISO sa volonté de négocier des
licences selon des termes et des conditions raisonnables et non discriminants avec les requérants dans le
monde. En ce qui concerne ces questions, la déclaration du propriétaire desdits droits de propriété industrielle
est enregistrée auprès de l'ISO. Pour de plus amples informations, contacter:
Jean Deleforge
BioMérieux
Chemin de l'Orme
69280 Marcy l'Étoile, France
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle autres que les droits identifiés ci-avant. L'ISO ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
NORME INTERNATIONALE ISO 21571:2005(F)
Produits alimentaires — Méthodes d'analyse pour la détection
des organismes génétiquement modifiés et des produits
dérivés — Extraction des acides nucléiques
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale indique les exigences générales et les méthodes spécifiques pour
l'extraction, la purification et la quantification de l'ADN. Ces méthodes sont décrites dans les Annexes A et B.
La présente Norme internationale a été élaborée pour les matrices alimentaires, mais peut également
s'appliquer à d'autres matrices (par exemple grains et aliments pour animaux).
Elle a été conçue dans le cadre d'une série de méthodes d'analyse fondées sur l'utilisation de l'acide
nucléique, notamment l'ISO 21569 (méthodes d'analyse qualitative) et l'ISO 21570 (méthodes d'analyse
quantitative).
2 Références normatives
Les documents référencés ci-après sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition de la
publication (y compris ses amendements) à laquelle il est fait référence s'applique.
1)
ISO 24276:— , Produits alimentaires — Méthodes d'analyse pour la détection des organismes génétiquement
modifiés et des produits dérivés fondées sur l'utilisation des acides nucléiques — Exigences générales et
définitions
ISO 21568, Produits alimentaires — Méthodes d'analyse pour la détection des organismes génétiquement
modifiés et des produits dérivés — Échantillonnage
3 Principe
3.1 Généralités
L'objectif des méthodes d'extraction des acides nucléiques est de disposer d'acides nucléiques appropriés
pour les analyses ultérieures (voir l'ISO 24276).
NOTE 1 La «qualité» de l'ADN est liée à la longueur moyenne des molécules d'ADN extraites, de la pureté chimique et
de l'intégrité structurale de la séquence d'ADN et de la double hélice, par exemple de la présence de liaisons intra et
interbrin entre les bases, de brèches dans les fragments simple brin, des liaisons croisées avec des polyols, de l'hémine,
etc. En outre, de telles altérations sont souvent spécifiques à la séquence et ne sont donc pas distribuées de façon
aléatoire le long du génome (voir Références [1], [2], [3], [4]).
L'attention des utilisateurs de la présente Norme internationale est attirée sur le fait que certaines méthodes,
telles que les méthodes utilisant la silice, sont susceptibles d'être protégées par des droits de propriété
intellectuelle.
1) À publier.
3.2 Extraction de l'ADN
Le principe de base de l'extraction de l'ADN consiste à libérer l'ADN présent dans la matrice et, parallèlement
ou par la suite, à éliminer les inhibiteurs de la réaction de polymérisation en chaîne (PCR) de l'ADN.
Des méthodes d'extraction et de purification de l'ADN sont décrites à l'Annexe A. C'est pourquoi l'utilisateur
choisit la méthode la plus appropriée en fonction de la matrice à étudier d'après son expérience, en prenant
en compte le domaine d'application et les exemples de matrices donnés dans chaque méthode.
D'autres protocoles sont applicables à condition que la méthode ait été validée pour la matrice spécifiquement
soumise à essai.
3.3 Quantification de l'ADN
La quantification de l'ADN extrait pourrait être utilisée par la suite pour les analyses par PCR.
Elle peut être effectuée à l'aide de méthodes physiques (par exemple mesure d'absorbance à une longueur
d'onde spécifique), physico-chimiques (par exemple utilisation d'agents intercalants ou liants permettant une
émission de fluorescence), enzymatique (par exemple détection par bioluminescence) ou par PCR
quantitative. La dernière méthode est particulièrement bien adaptée aux matrices composites ou aux
échantillons à faible teneur en ADN ou dont l'ADN est dégradé.
Il existe plusieurs méthodes permettant de quantifier l'ADN présent dans une solution, qui sont décrites à
l'Annexe B. Le choix de la méthode la plus appropriée incombe à l'utilisateur, qui doit tenir compte de la
quantité et de la qualité d'ADN à analyser et, par conséquent, de la matrice de laquelle l'ADN a été extrait.
D'autres protocoles sont applicables à condition que la méthode ait été validée pour la matrice spécifiquement
soumise à essai.
4 Exigences générales applicables aux laboratoires
Une contamination accidentelle par de l'ADN peut provenir de poussières ou d'aérosols. En conséquence,
l'organisation de l'espace de travail au sein des laboratoires est logiquement fondée sur
le confinement systématique des étapes méthodologiques intervenant dans l'obtention des résultats, et
le principe de la marche en avant concernant la manipulation des échantillons.
Le second principe garantit que l'ADN à analyser et l'ADN amplifié produit par PCR sont soumis à une
ségrégation physique.
Des informations plus détaillées figurent dans l'ISO 24276.
5 Mode opératoire
5.1 Préparation de la prise d'essai
5.1.1 Généralités
Les variables spécifiques au produit (par exemple l'humidité) et le traitement peuvent av
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.