University of Oulu

Sedimentti muinais-DNA ja sen käyttö muinaisen biodiversiteetin tutkimuksessa

Saved in:
Author: Kupila, Taavi1
Organizations: 1University of Oulu, Faculty of Science, Biology
Format: ebook
Version: published version
Access: open
Online Access: PDF Full Text (PDF, 0.4 MB)
Pages: 23
Persistent link: http://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-202308242973
Language: Finnish
Published: Oulu : T. Kupila, 2023
Publish Date: 2023-08-24
Thesis type: Bachelor's thesis
Tutor: Honka, Johanna
Description:

Tiivistelmä

Eliöistä säilyy ympäristössä jäänteitä DNA-molekyylien muodossa niiden elinkaaren päättymisen ja hajoamisen jälkeen. Nämä jäänteet kerääntyvät sedimentteihin, missä ne voivat säilyä jopa miljoonia vuosia. Näitä sedimenteissä säilyneitä DNA-molekyylejä (SedaDNA) voidaan eristää ja sekvensoida sedimenttinäytteistä. Tämä mahdollistaa alueen eliöiden esiintymisen tutkimisen nykyajasta miljoonienkin vuosien taakse.

Eliön elinkaaren päättyessä DNA-molekyyli vapautuu ympäristöön ja sen matka kohti sedimenttejä alkaa. DNA-molekyylit kohtaavat matkallaan sedimentteihin monia abioottisia ja bioottisia hajottajia, joiden takia vain erittäin pieni osa niistä päätyy sedimentteihin asti. Sedimentin saavuttavat DNA-molekyylit esiintyvät erittäin lyhyinä juosteina. DNA-molekyylien matkaa sedimentteihin suojaa niiden adsorptiokyky erilaisiin hiukkasiin. Sedimentteihin päästyään niitä puolestaan suojaa siellä vallitsevan suotuisat abioottisen olosuhteet. Nykyisillä molekyylimenetelmillä näitä helposti vahingoittuvia DNA-juosteita voidaan hyödyntää muinaisen biodiversiteetin tutkimiseen.

Erityistä haastetta muinaisen biodiversiteetin tutkimiseen sedaDNA:n avulla tuo eristettyjen ja sekvensoitujen DNA-juosteiden lyhyt pituus. Tästä syystä tarvitaan erilaisia bioinformatiikan työkaluja ja tietokoneen laskentakykyä, jotta lyhyistä sedaDNA-juosteista voidaan tunnistaa mitä taksoneita ne sedimenttinäytteessä edustaa.

On havaittu, että sedaDNA voi säilyä sedimenttiin päästyään erittäin hyvin. Tämä yhdistettynä sedimenttien hitaaseen kerrostumiseen, mahdollistaa eri taksonien esiintymisten tutkimisen pitkällä aikavälillä tietyllä alueella.

SedaDNA:n avulla muinaisen biodiversiteetin tutkimus on laajentunut ja tarkentunut eri taksonomisilla tasoilla paljon perinteisten tutkimusmenetelmien puutteita täydentäen. Nämä perinteiset menetelmät ovat pitkälti olleet riippuvaisia harvasta fossiiliaineistosta ja biomarkkereista, joiden taksonominen edustus on usein kapeaa.

SedaDNA:n käyttö tutkimuksessa on alkutaipaleellaan kun sen potentiaalia ollaan vasta ymmärtämässä. Sen käyttö kuitenkin vaatii standardoitujen tutkimusmenetelmien kehittämistä ja optimointia, jotta tulokset voivat olla luotettavampia. Varsinkin bioinformatiikan työkalujen nopea kehitys tarjoaa monia mahdollisuuksia sekä haasteita sedaDNA:n potentiaalin hyödyntämiseen.

see all

Subjects:
Copyright information: © Taavi Kupila, 2023. Except otherwise noted, the reuse of this document is authorised under a Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0) licence (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). This means that reuse is allowed provided appropriate credit is given and any changes are indicated. For any use or reproduction of elements that are not owned by the author(s), permission may need to be directly from the respective right holders.
  https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/