Ny viden

Ny DNAmetode giver håb om at tegne hele livets træ

Det arbejde, der før ville tage 1000 år, tager nu måske 10 år. Dermed kan forskerne nemmere løse gåden om dannelsen af komplekst liv på jorden

Af - 13. februar

-Det kan godt være, det er gået hurtigt førhen, men med den nye metode er vi nu nået over en tærskel, så vi rent faktisk kan lave de studier, vi går og drømmer om, fortæller Mads Albertsen, der er lektor på Aalborg universitet ved Center for mikrobielle samfund, om metoden som hans og hans forskerhold har udviklet til at sekventere DNA, og som udkom i Nature Biotechnology for nylig.

Noget af det Mads drømmer om, er at forstå bakteriernes verden. Men det har haft lange udsigter. Gennem de sidste 25 år har forskerne fundet DNA-fingeraftryk fra måske 2 mio. bakterier. Når man regner med, at der findes mindst 100 mio. arter, så viser lidt hastig hovedregninger, at det ville det tage 1000 år, før vi fik et komplet ”livets træ”. Og med det i hånden tage første skridt til at forstå bakteriernes komplekse samspil, der har så stor betydning for os:

-Det er svært at finde et sted, hvor bakterier ikke har en rolle at spille. I de her år begynder man at forstå, hvor stor betydning bakterier har i relation til sygdom, men også for at hold os raske. Men også ifht. klima er bakterier vigtige, eller ved fiksering af kvælstof i jorden, under fødevareproduktion, eller til oprensning af kemikalier. Så i stort set alle processer i jordens kredsløb har bakterier en rolle. Med den nye metode håber vi nu indenfor en relativt overskuelig fremtid at kortlægge alle verdens organismer.

Intet mindre. Og Mads er ellers nordjyde. Et folkefærd, der jo som bekendt ikke er kendt for at overdrive. Også andre forskere mener, metoden vil revolutionere forskningsfeltet.

Et fælles sprog

Men målet er ikke ”kun” at skabe et værktøj, der kan give os et overblik over bakteriernes verden. Metoden giver også at et fælles sprog:

-Hvis for eksempel forskere i Danmark laver et studie af mennesker og finder en ny bakterie, og forskere i USA laver et lignende studie, så har vi i dag svært ved at snakke sammen, om de resultater vi finder. Derfor er vi nødt til at vide, vi taler om den samme bakterier. Der vil vores metode bygge en bro, så man kan sammenligne studier på tværs.

Ved at kigge på et bestemt gen kaldet 16S rRNA – det er kun ca. 1600 DNA basepar langt –  kan forskerne klassificere en bakterie som tilhørende en bestemt art. Metoden viser altså ikke hele genomet, men kun en lille del – som så kan henføre bakterien til art.

Selv om der er sket en enorm udvikling af sekventeringsteknologier de sidste 15-20 år, så har problemet været, at de arbejder med kortere DNAstykker – kortere end de 1600 basepar, der er nødvendige for at kunne artsbestemme. Det er den barriere, Mads Albertsen har forceret:

-Med metoden kan vi stykke små stykker DNA sammen til et længere gen, og derfor kan vi få data ud 100 -1000 gange hurtigere end førhen. Så hvis vi putter fx 1000 forskellige bakteriearter ned i en prøve, så kan vi i den ene prøve identificere dem alle.

Dermed virker det heller ikke uden for rækkevidde, at bruge metoden til at skabe overblik over alle bakterier og sætte dem ind i en slags livets træ:

-Lige nu prøver vi at lave et komplet livets træ, så vi kender diversiteten derude. Det vil kunne guide os til, hvor vi skal kigge, for der er 1000-vis af ubesvarede spørgsmål, men hvis man begynder at guide sin søgen, så er meget vundet. Derfra skal man så til at undersøge hele bakteriernes genom for at forstå dem bedre. Men det er næste skridt. Første skridt handler om at guide sin søgen.

De virkelig store spørgsmål

Et af de største spørgsmål indenfor biologien er, hvordan den eukaryote celle opstod og udviklede sig. Eukaryote celler er karakteriseret ved at have en cellekerne og findes i langt det meste flercellede liv – i modsætning til bakterier, der ikke har en cellekerne. Til en start var der kun encellet liv på jorden, så et af de store spørgsmål er, hvordan den flercellede organisme opstod og med den grundlaget for højere liv. Og en del af svaret findes i sedimentet i Nordjylland:

-I vores artikel ville vi vise hvor stort potentialet er for metoden. Derfor kørte to af vores forskere rundt i en bil og tog sedimentprøver rundt om her i Nordjylland. Der er altid sådan nogle nye, spændende bakterier i sediment. Da vi analyserede prøverne med vores metode, fandt vi nogle helt nye ubeskrevne ”grene” af livets træ, hvor man førhen ikke anede, der var noget at hente. Nogle grene som ligger tæt på eukaryoterne. Så ved at have et mere komplet livets træ, kan man finde nye områder, der give svar på nogle at de store spørgsmål. Og selv om vi kun har fingeraftrykkene fra de her bakterier, så ved vi nu hvor vi skal rulle den store og den dyre maskinpark ud for at lave fulde genomer og måske finde svarene.

Han håber, vi kan stå med de store grene på livets træ om godt 10 år. Du kan læse den videnskabelige artikel her.

DI efterlyser en langsigtet forskningsstrategi

Danmark har brug for en ambitiøs og langsigtet forskningsstrategi, mener Mette Fjord Sørensen. ”Det er jo ét eller andet sted en Globaliseringsstrategi 2.0., vi beder om”, siger hun og giver DI’s bud på, hvad dén skal indeholde

samfund

Geografisk nærhed giver bedre forskningssamarbejde

Der er gevinster at hente, hvis virksomheder og forskere ”flytter sammen”, når de samarbejder, viser nyt studie. For eksempel en større udveksling af tavs viden og bedre adgang til netværk og forskningsfaciliteter