Hva spiser oter i Sør-Norge? Er det forskjell på dietten til lirype og fjellrype? Hvordan kan vi best påvise fiskearter fra vannprøver? Hvilke blindpassasjerer følger med importerte hageplanter? Det skal studentene finne svar på ved hjelp av DNA-metastrekkoding.
Frode Fossøy og Tyra Frances Lynch (UiO) diskuterer resultatene. Foto: Camilla Næss / NINA
Miljø-DNA åpner for nærmest uendelige muligheter, det fikk en gjeng masterstudenter erfare da seniorforsker Frode Fossøy sammen med sine kollegaer holdt workshop for noen av studentene som er tilknyttet NINAs genetikklab. Kurset samlet fem studenter fra fem universiteter som skal fullføre sin grad til våren.
Masteroppgavene de har valgt tar for seg varierte tema. Sopp, planter, fugl, fisk og pattedyr, og prøvematerialet varierer fra vann- og jordprøver til skittprøver for diettanalyser. Felles for dem alle er at de bruker DNA-metastrekkoding for finne svar på spørsmålene.
Miljø-DNA avslører hvilke arter som lever i miljøet
Alle levende organismer avgir spor av DNA til omgivelsene i form av hud- og hårceller, avføring, spytt og liknende. Ved å analysere DNA i miljøprøver kan forskerne avsløre hvilke organismer som finnes i miljøet. Teknologien kan benyttes på alle typer miljøprøver, og er både mer kostnadseffektiv og mer treffsikker enn tradisjonelle metoder.
Grovt sett kan vi skille mellom to tilnærminger for å analysere disse DNA-sporene; lete etter enkeltarter eller kartlegge artsmangfoldet i miljøet.
I artsspesifikke analyser gjennomsøkes prøven på jakt etter en enkelt genetisk markør som er unik for den aktuelle arten. Et ferskt eksempel er den fremmede arten havnespy som nylig har dukket opp i norske farvann. Sist uke samlet NINA inn over 100 vannprøver mellom Stavanger og Bergen for å kartlegge utbredelsen av den uønskede arten. En slik vannprøve kan avsløre om den fremmede arten havnespy har etablert seg i et bestemt område.
DNA-metastrekkoding er et bredspektret søk som viser summen av arter som finnes i miljøet. Millioner av DNA-strenger leses av fra prøven og sammenlignes med en referansedatabase for å bestemme hvilke arter som har etterlatt sine DNA-spor.
– Metastrekkoding er en svært anvendelig metode som vi bruker på tvers av ulike organsimegrupper og økologiske problemstillinger. Det som ville tatt flere år å undersøke med tradisjonelle metoder kan vi gjøre på en brøkdel av tida, forklarer Frode Fossøy.
NINAs genetikklab er blant de ledende fagmiljøene i landet på området, og Fossøy står i spissen for arbeidet.
Metoden gir komplekse data som krever avansert bioinformatisk analyse, og det er en krevende øvelse å prosessere dataene. I løpet av kurset fikk studentene en innføring i hele prosessen og teknologien bak. Selve dataene var delvis prosessert og analysert på forhånd, og studentene konsentrerte seg om selve programvaren og tolkning av dataene.
Inspirerende og lærerikt
– Jeg har lært en hel masse. I tillegg er det inspirerende å treffe andre studenter og forskere og diskutere tematikken, sier Tyra Frances Lynch (UiO).
I masteroppgaven sin kartlegger hun utbredelsen av fiskene niøyer i Haldenvassdraget ved hjelp av vannprøver. DNA-metastrekkoding gir store mengder data og mange muligheter for analyser og tolkning.
– Dette er utrolig kult! Her ser vi for eksempel at lirype foretrekker blåbær, mens fjellrype spiser mest krekling, sier Elise Ingvaldsen (Nord Universitet), som har samlet inn møkkprøver fra rype for diettanalyser.
Peter Farsund (Universitetet i Sørøst-Norge): Diversitet av sopp og planter i jordprøver
Øyvind Kjærgård Masdal (Universitetet i Bergen): Diett hos oter
Tyra Frances Lynch (Universitetet i Oslo): Diversitet av fisk i vannprøver med fokus på niøyer
Elise Ingvaldsen (Nord Universitet): Diett hos rype
Mika Helene Kirkhus (NTNU): Diversitet av parasittiske sopp som vokser på lav
Les mer om miljø-DNA
Kontakt: Frode Fossøy