Hvordan undersøger man ulve-DNA? – Københavns Universitet

Videresend til en ven Resize Print Bookmark and Share

Ulve i Danmark > Ulveforskning > Hvordan undersøger man...

Hvordan undersøger man ulve-DNA?

DNA-undersøgelser af ulveprøver

DNA-undersøgelser af ulveprøver kan tjene mange formål afhængig af spørgsmålet, som bliver stillet. De mest traditionelle spørgsmål vedrører artsidentifikation, populationsgenetiske undersøgelser og familieslægtsskab, men kan også berøre fødevalg, patogener og sammensætningen af bakterier i mund og mave. Endeligt kan slægtskabet mellem arterne i Canidae (hundefamilien) også belyses vha. DNA. Disse spørgsmål kan principielt besvares med to forskellige prøvetyper: (1) Væv fra et individ eller (2) ekskrementer fundet i naturen.

Artsidentifikation

Den måde prøver generelt bliver artsidentificeret på er ved at opformere DNA’et fra en specifik markør (et område) i mitokondriegenomet. Overordnet set så er der i alle pattedyrceller to typer af DNA: kerne-DNA i en kopi og mitokondrie-DNA (mtDNA) i tusindvis af kopier. Kerne-DNA’et nedarves fra begge forældre, men mtDNA’et kun fra moderen. Processen hvormed artsidentifikationen fortages er ved (1) ekstraktion af DNA, (2) opformering af den relevante mtDNA-markør, (3) sekventering af det opformerede DNA (her bestemmes rækkefølgen af de enkelte DNA-strenge), (4) databasesøgning, hvor den sekventerede DNA-streng bliver sammenlignet med alle kendte DNA-strenge og det besluttes, hvilken databasestreng den ligner mest. Den sidste er en slags avanceret Google-søgning, som lyder relativ simpel, men godt kan være yderst vanskelig pga. meget høj lighed mellem hunde- og ulve-mtDNA samt fejlannotering af databasesekvenserne.

Populationsgenetiske undersøgelser

Når det kommer til populationsgenetiske undersøgelser af ulv, kan mtDNA ikke rigtigt bruges, da det ikke indeholder nok variation. Her er det nødvendigt at arbejde med kerne-DNA'et, da det indeholder milliarder af DNA-baser sammenlignet med mtDNA’ets tusinder. Der er generelt to typer af markører, der arbejdes med: STR (short tandem repeats) og SNPs (single nucelotides polymorphisms). Den traditionelle markørtype for ulveforvaltningsforskere har været og er STR. Som det fremgå af navnet, er det korte motiver, der er gentaget, og det vigtige her er ikke så meget motivet, som det er antallet af gentagelser, da det er her variationen ligger. Det betyder, at STR-baserede DNA-profiler bliver en række tal som i eksemplet vist i nedenstående tabel fra Berger et al. (2014).

Nr.

Navn

Område i genomet

Antallet af gentagelser på kromosomet nedarvet fra forælder 1

Antallet af gentagelser på kromosomet nedarvet fra forælder 2

DNA-profil

1

FH2087

Kro. 25

9

14

9,14

2

FH2611

Kro. 36

19

23

19,23

3

FH2613

Kro. 2

8

17

8,17

4

Etc.

--

--

--

--

Jo flere områder der inkluderes, jo mere unik bliver den samlede DNA-profil. Baseret på denne profil er det muligt at undersøge, hvilken population det pågældende ulveindivid tilhører, om individet er nært beslægtet med andre ulve med kendte DNA-profiler og endelig, om det er en ulv, som før er blevet DNA-typebestemt. Dette kræver dog, at alle de ulveprofiler, som prøven bliver sammenlignet med, er blevet bestemt for de samme områder.

Fylogenetiske undersøgelser

Fylogenetiske undersøgelser af ulvens slægtskab med andre arter i hundefamilien (Canidae) har traditionelt været belyst ved analyser af DNA opformeret fra gener placeret i mtDNA-genomet og i kernegenomet (se fx Bardeleben et al. 2005). I de seneste år har forskningen generelt bevæget sig i retning af genom-baserede fylogenetiske undersøgelser. Dette gælder også inden for ulve. Her er slægtskabet mellem hund (Canis lupus domesticus), ulv (Canis lupus), guldsjakal (Canis aureus) og prærieulv (Canis latrans) blevet undersøgt vha. genom-baserede fylogenetiske analyser (Fan et al. 2015). Fordelen med genom-undersøgelser er, at man kan opnå mange flere detaljer, og en af konklusionerne fra den ovenstående undersøgelse blev også, at op mod 25% af kerne-DNA i de eurasiske ulve kommer fra hunden. Et interessant resultat set i lyset af den aktuelle diskussion i Danmark, om hunde og ulve kan hybridisere, og i hvilket omfang de gør det. Her er det i hvert fald klart, at hunde og ulve har hybridiseret på et eller andet tidspunkt, efter at hunden er blevet domesticeret.

Referencer:
     Bardeleben, C., Moore, R. L., & Wayne, R. K. (2005). A molecular phylogeny of the Canidae based on six nuclear loci. Molecular Phylogenetics and Evolution, 37(3), 815–831. http://doi.org/10.1016/j.ympev.2005.07.019
     Berger, B., Berger, C., Hecht, W., Hellmann, A., Rohleder, U., Schleenbecker, U., & Parson, W. (2014). Forensic Science International: Genetics. Forensic Science International. Genetics, 8(1), 90–100. http://doi.org/10.1016/j.fsigen.2013.07.00
     Fan, Z., Silva, P., Gronau, I., Wang, S., Armero, A. S., Schweizer, R. M., et al. (2015). Worldwide patterns of genomic variation and admixture in gray wolves. Genome Research, 26(2), 163–173. http://doi.org/10.1101/gr.197517.115

Forfattere:
Lene Bruhn Pedersen og Christina Næsborg-Nielsen, specialestuderende, Statens Naturhistoriske Museum
Alba Ray de la Iglesia, ph.d.-studerende, Statens Naturhistoriske Museum
Anders J. Hansen, lektor, Statens Naturhistoriske Museum