– DNA-viivakoodit kaikille eliölajeille –    
           
 
> ohjeita näytteiden
valmistamiseen

TUTUSTU MYÖS:
>> ibol.org
>> rockefeller.edu pdf
– "10 syytä dna-koodaamiseen"
>> rockefeller.edu pdf
– "kuvitettu arkisto"

hyles_kroma Ote Hyles-kromatogrammista.

 

 

 

 

 

 

| DNA-info |

    Hyles gallii -viivakoodi.
         

Mitä DNA-viivakoodaus on?

Vain murto-osa maailman eliölajeista on kuvattu
Maailmassa arvioidaan olevan eliölajeja lähes 10 miljoonaa, mutta todellista lukua ei tiedetä. Se voi olla jopa moninkertainen. Huolimatta 250-vuotisesta tieteellisestä lajinkuvauksen perinteestä kuvattujen lajien määrä on vain murto-osa tästä, alle 2 miljoonaa. Lisäksi lajien kuvaaminen on aloitettu helpoimmasta päästä. Esimerkiksi uusia lintu-, nisäkäs-, puu- tai päiväperhoslajeja löydetään enää melko harvoin. Sen sijaan lukuisten vaikeampien lajiryhmien taksonominen työ on pahasti kesken. Käytännössä perinteinen morfologiaan ja erikoisasiantuntijoihin perustuva taksonominen tutkimus ja lajintunnistaminen ovat kriisitilassa. Monissa tapauksissa lajien erottaminen ulkonäön perusteella on vaikeaa tai mahdotonta. Esimerkiksi lukemattomien maaperässä elävien pieneliöiden ja sienten ulkonäköön perustuva tunnistaminen on äärimmäisen haastavaa, vaikka niiden ekologinen merkitys on suuri.

DNA-lajitunnistuksen alkujuuret 2000-luvulla
Vuonna 2003 esitettiin ajatus lajien tunnistamisesta DNA-tuntomerkkien avulla (Hebert et al. 2003). DNA määrittelee yksilöiden perinnölliset ominaisuudet, joten kaikilla lajeilla DNA on erilainen. Idean mukaan lajien automatisoitu ja objektiivinen tunnistaminen voi tulla mahdolliseksi, mikäli perimästä löytyy sellainen alue, jonka evoluutionopeus on tarpeeseen nähden sopiva, t.s. alueen sekvenssimuuntelu lajien sisällä olisi pientä mutta lajien välillä suurta. Ajatus on verrannollinen kaupallisissa tuotteissa käytettäviin viivakoodeihin, joiden perusteella erilaiset tuotteet voidaan tunnistaa kassalla automatisoidusti ja yksiselitteisesti. Tutkijat testasivat mitokondriaalisen DNA:n sytokromi c oxidaasigeenin (COI eli cox1) soveltuvuutta kyseiseen tarkoitukseen ja totesivat sen erottelevan lajit tehokkaasti toisistaan. Sytokromioksidaasigeeni löytyy kaikilta eukaryoottisilta (aitotumallisilta) eliöiltä, koska se koodaa soluhengityksessä välttämätöntä proteiinia. Sittemmin COI-geenin soveltuvuus lajien erottamiseksi on saanut tukea lukuisissa tutkimuksissa eri eläinryhmillä. Nyt tiedetään, että eläinlajit voidaan sen perusteella erotella yleisesti ottaen erittäin tehokkaasti (vaikka joillakin lähisukuisilla lajeilla DNA-viivakoodit voivat olla myös identtiset), mutta sama geenijakso ei sovellu sienten eikä kasvien tunnistamiseen. Sienillä DNA-viivakoodialueeksi on valittu tuman ITS-alue, ja kasveilla käytetään ainakin toistaiseksi kahden viherhiukkasessa sijaitsevan geenin (matK ja rbcL) yhdistelmää.

Pian DNA-viivakoodien oivallettiin olevan tehokkaita myös ns. ryhmälajien löytämisessä ja erottamisessa. Ryhmälajit ovat ulkonäöltään samankaltaisia mutta biologisesti erillisiä lajeja. Tutkimukset osoittivat, että jopa hyvin tunnettujen alueiden ja eliöryhmien lajisto, mm. Suomen perhoslajisto, voi sisältää tällaisia lajeja. DNA-viivakoodien avulla on voitu osoittaa esimerkiksi joidenkin loispistiäislajien sisältävän useita, jopa kymmeniä eri isäntälajeihin erikoistuneita lajeja, joita ei voida erottaa toisistaan morfologisesti. Ryhmälajien suuri määrä on yllättänyt tutkijat ja korostaa näkemystä, että DNA:han perustuva lajintunnistus on usein ainoa tapa erotella lajit toisistaan.

DNA-viivakoodaus mullistaa taksonomisen tutkimuksen ja lajien tunnistuksen
Koska maailmassa on valtavasti taksonomista tutkimusta ja lajien määrittämistä, DNA-viivakoodeihin perustuvasta lajien rajaamisesta on käyty paljon keskustelua. Jotkut tutkijat vastustavat ajatusta voimakkaasti, mutta toisten mielestä DNA-viivakoodien tehokkuus lajien erottelemisessa mahdollistaa aiempaa paljon nopeamman ja luotettavamman tunnistuksen ja uusien lajien kuvaamisen. Teoreettisista kiistoista huolimatta tosiasia on, että DNA-viivakoodit nopeuttavat taksonomista tutkimustyötä ratkaisevasti. Lajinkuvauksia, joissa DNA-viivakoodeilla on keskeinen merkitys, julkaistaan kiihtyvällä tahdilla. Joissakin ryhmissä DNA-tuntomerkit ovat ainoa käyttökelpoinen informaation lähde lajien rajaamisessa. Siten DNA-viivakoodit ovat mullistamassa koko taksonomian tutkimuskenttää ja -traditiota.

 

 


 
         
 

© 2012, FinBOL – Finnish Barcode of Life