Þróun erfðagreiningaraðferðar til tegundaákvörðunar helstu nytjastofna Íslands

Abstract

Eins og nafn verkefnisins „Þróun erfðagreiningaraðferðar til tegundaákvörðunar helstu nytjastofna Íslands“ (tilvísunarnúmer AVS R 012‐07 (08)) gefur til kynna, þá var markmið verkefnisins að þróa hraðvirka og ábyggilega erfðagreiningaraðferð til að tegundagreina íslenska nytjastofna sjávar. Engin fljótleg og áreiðanleg greiningaraðferð var til fyrir íslenska nytjastofna sjávar sem eru á hinum ýmsu líf‐ og vinnslustigum. Fram að þessu hafa útlitsgreiningar verið ráðandi í tegundagreiningum flóknari lífvera en sú vinna krefst mjög þjálfaðra flokkunarfræðinga og er sú aðferð að öllu jöfnu tímafrek. Margar sjávarlífverur, egg, lirfur, seiði og ungviði fiska er mjög erfitt að greina út frá útlitseinkennum. Ef sýni eru ekki heil eða greina á óþroskuð lífform þá geta sérfræðingar jafnvel ekki greint sýnið til tegundar.

Raðgreining á tegundaaðgreinandi genum (merkigenum) er öflug og fljótleg aðferð til að tegundagreina óþekktar lífverur. Í verkefninu voru 26 nytjastofnar sjávar rannsakaðir. Erfðaefni var einangrað úr sýnunum en síðan voru hvatberagenin cytochrome c oxidase subunit 1 (COI), cytochrome b (Cytb) og 16S RNA (16S) mögnuð upp með varðveittum vísum og því næst raðgreind. Aðferðin var þekkt en nokkur vinna var í því að finna réttu vísana og mögnunaraðstæðurnar fyrir hina ýmsu hópa. Búið er að samþykkja það á alþjóðavísu að nota COI genið sem merkigen og nokkur stór raðgreiningarverkefni eru í gangi þar sem stórir og öflugir gagnabankar eru í uppbyggingu (s.s. “Barcode of Life” ). Í verkefninu voru COI, Cytb og 16S genin hlutaraðgreind fyrir nytjastofnana en alls voru 1‐5 einstaklingar skoðaðir fyrir hverja tegund. Þessum röðum var safnað í gagnabanka sem var útbúinn ásamt birtum röðum fyrir þessar tegundir og annarra skyldra tegunda.

Þegar búið var að þróa aðferðina og koma gagnabankanum upp var næmni aðferðarinnar könnuð með þremur gerðum óþekktra sýna (blind sýni). Í fyrsta lagi voru sýni fengin úr fiskverslunum, í öðru lagi voru sýni úr sýnasafni Hafrannsóknarstofnunarinnar greind og að lokum voru greind seiði sem voru 2‐8 cm löng. Í öllum tilvikum tókst að tegundagreina óþekktu sýnin með DNA erfðagreiningaraðferðinni en útlitsgreiningar á seiðunum voru nokkuð erfiðar.

DNA tegundagreining er mun hraðvirkari, ódýrari og nákvæmari en hefðbundnar útlitsgreiningar. Þessi aðferð kemur því sterkt inn í atvinnulífið til að tryggja öruggar greiningar á öllum lífsformum nytjastofnanna, til greiningar blandaðra sýna úr sjó og til tegundagreiningar á öllum vinnslustigum sjávarafurða. Matís‐Prokaria hefur nú þegar fengið viðskipti út á svona greiningarþjónustu.