Jordens liv bliver kortlagt som stregkoder i et supermarked
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Jordens liv bliver kortlagt som stregkoder i et supermarked

Carl von Linnés ‘Systema Naturae’ har siden 1758 stået som et hovedværk inden for den moderne biologi; en opskrift på opdelingen af levende væsner på Jorden, der først og fremmest er baseret på udseende: støvdragere, farver, fødder osv. Men de seneste 10 til 15 år er der vokset en ny slags morfologi frem.

Forskere over hele verden inddeler i stigende grad verdens liv efter dna-koder. Et afgørende skridt blev taget i 2003, da den canadiske forsker Paul Hebert fra University of Guelph i Ontario foreslog såkaldt dna-barcoding. Ideen var at finde dele af generne, der kendetegner de enkelte arter, ligesom stregkoden på varer i et supermarked.

Artiklen fortsætter efter grafikken

Illustration: MI Grafik

I løbet af de seneste 13 år har dna-barcoding slået an inden for biodiversitetsforskningen. Et af de helt store initiativer er The International Barcode of Life-projektet (iBOL), hvor hundredvis af forskere fra 25 lande identificerer dna for livet på Jorden. Initiativet rundede sidste år dna-koder for 500.000 arter.

Læs også: Hurtige dna-maskiner erstatter biologer i røjsere

»Det var virkelig fremsynede folk, der midt i 1980’erne blev enige om at bruge de samme databaser – f.eks. GenBank – som fælles samlingssted for genetisk information. Nu kan vi finde en art på basis af en kort dna-sekvens, hvis en ekspert et eller andet sted i verden har arbejdet med dens genetik – og de databaser vokser eksplosivt,« siger Jos Kielgast fra Københavns Universitet (KU), der forsker i dna-teknologier og ferskvandsbiologi.

En tredjedel af alle fisk afkodet

Typisk for barcoding er at anvende en sekvens på 648 basepar i det mitokondrielle gen Cytochrom C Oxidase (COI). Den region gør det muligt at adskille arter inden for fugle, fisk, sommerfugle og andre dyr, men dog ikke i planter, da de udvikler sig for langsomt. Her bruger forskerne andre sekvenser i grønkornene, eller kloroplasterne, såsom matK og rbcL.

For flere arter er forskerne kommet meget langt i kortlægningen. F.eks. er en tredjedel af alle beskrevne fiskearter på Jorden blevet sekventeret for COI. KU-forskere er også i gang med en kortlægning af mere end 300 familier af fugle, og i Alperne er franske forskere i gang med at sekventere samtlige planter. Samme udvikling sker inden for mikroorganismer, hvor antallet af sekventerede prokaryoter (bakterier og arkæer) voksede fra 1.400 til 4.700 fra 2010 til 2015. Og væksten i databaser åbner nye muligheder.

I Danmark kører Naturstyrelsen forsøg med at overvåge biodiversiteten med dna-prøver i i søer og åer. Lignende forsøg finder sted i England, Holland, Italien og USA.

To veje for dna-teknologierne

Men trods den eksponentielle udvikling i genetiske dataer databaserne fulde af huller. For mange arter har forskerne ikke fundet den optimale ‘stregkode’, og derfor taler eksperterne i øjeblikket om to veje inden for artsbestemmelse med dna-teknologi: dna-barcoding og genomsekventering. Den sidste metode er nødvendig, hvis man skal dybere ned i arvemassen for at se forskelle eller bevæger sig i ukendt territorium, hvor ingen tidligere har kortlagt arterne.

»Det er ikke som med det menneskelige genom, hvor du kan kortlægge hele genomet én gang og så har et referencegenom, som du kan sammenligne andre med. For hver art er vi nødt til at foretage en fuld sekventering, og i det arbejde finder vi også nye forskelle. F.eks er hvede i USA og hvede i Europa to forskellige arter,« siger professor Massimo Delledonne fra University of Verona, der har specialiseret sig i at artsbestemme med dna-teknologier.

Verdens største gentiske database GenBank hos USA’s nationale center for bioteknologisk information, NCBI, havde i april 2002 173.000 fuldgenom-sekventerede sekvenser oplistet. Den 15. februar i år var tallet oppe på 333 millioner.

Fedme, sukkersyge og vaskepulver

Den udvikling mærkes også hos forskere, der studerer mikroorganismer som bakterier og arkæer, som for eksempel professor i bioinformatik på Københavns Universitet Anders Krogh. Sammen med kollegaer er han ved at videreudvikle databaserne til at artsbestemme bakterier.

»Nye teknologier til dna-sekventering giver os en helt anden dybde. Det betyder, at vi for eksempel i en afføringsprøve kan begynde at skelne de mere sjældne bakterier fra hinanden, og ikke kun de dominerende E. coli-bakterier,« siger han.

Den nye viden åbner for nye indsigter i tarmfloraen hos dyr og mennesker, der for eksempel kan afsløre sygdomme og give ny viden inden for diabetes og fedme; men teknologien kan også bruge i helt andre, ukendte egne.

»Vi har brugt teknologierne i et projekt på Island, hvor vi i samarbejde med Novozymes afslørede de bakterietyper, der lever i kilder med kogende vand. Det gav indsigt i de enzymer, som gør overlevelsen mulig, og den viden kan bruges i udvikling af f.eks. vaskepulver,« siger Anders Krogh.

Den nuværende udvikling i genetiske data vil fortsætte mange år endnu, men der kommer et punkt, hvor det bliver vanskeligere. Mængden af data vil med sikkerhed vokse, men tempoet vil formentlig blive langsommere, mener Jos Kielgast:

»Vi er stadig primært i gang med at kortlægge arter, som er lette at skaffe eller ligefrem ‘lagervarer’ fra museer. Det bliver straks værre, når man skal ud og samle prøverne i naturen. Størstedelen af verdens dyr og planter er der endnu ikke nogen, der har taget prøver af, og formentlig er der endnu flere, som ikke engang er opdaget. Da min far blev født, mente forskerne, at der ikke var mange flere paddearter at finde. Dengang kendte man 2.000 arter. Da jeg blev født, var tallet vokset til 4.000 arter, og i dag kender vi 7.000.«

Og selvom de nye teknologier giver hede drømme om besparelser hos myndigheder som Naturstyrelsen, er der også betænkeligheder:

»Vi kan endnu kun se, om en bestemt art findes i vandhullet, men ikke, hvor mange der er. Og uden biologer i felten mister vi også vigtig viden om, hvordan levestedet ser ud. Men lad os se. Hver gang vi kigger på området, er der sket voldsomme fremskridt,« siger Søren Hald, der er skov­rider og ansvarlig for Naturstyrelsens overvågningsprogram.

Læs firmaet Amphi Consults evaluering af eDNA-detektion i Danmark

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Om meget lidt kan man nøjes med det halve, eller mindre arbejde.
Vi skal nok få krammet på alt den natur der.
Bacon og hvidt brød er det eneste vi har brug for --------

  • 1
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten