Optimalisering av metode for biodiversitet analyse med ITS som målgen
Abstract
Dette forsøket tar sikte på å optimalisere ITS (Internal Transcribed Spacer) gen-amplifiseringfor videre biodiversitetanalyse, med søkelys på å bidra til kartlegging av fremmede arter somkommer inn i Norge gjennom planteimport. Biodiversitet er en av flere avgjørende faktorerfor økosystemets funksjonalitet, og overvåkning og identifisering av fremmede arter som kantrue det biologiske mangfoldet er derfor viktig.
DNA metabarcoding er en effektiv metode for identifisering av organismer basert på degenetiske signaturene deres. I denne studien ble polymerase kjedereaksjon (PCR) benyttet til åamplifisere ITS genet fra planteprøver for videre artsidentifisering ved bruk av DNAmetabarcoding. Målet med studien er å optimalisere denne reaksjonen ved å undersøke ulikevariablers effekt på utbyttet av PCR. Variablene som ble undersøkt inkluderte tilsetning avdimetylsulfoksid (DMSO) og magnesiumklorid (MgCl2), ulike konsentrasjoner av tilsatttemplat-DNA og primerløsning og endringer i PCR-reaksjonens hybridiseringstemperatur.Disse variablene ble systemisk manipulert for å finne den optimale kombinasjonen somresulterte i best amplifikasjonsutbytte. Resultatene av eksperimentet bidro til å finne de mestgunstige betingelsene for amplifisering av ITS, og ved å optimalisere PCR-prosessen kankartleggingen av fremmede arter som potensielt truer norsk biodiversitet forbedres. Forsøketbidrar med innsikt i metodene for å indentifisere og overvåke introduksjonen av fremmedearter ved hjelp av genomisk gjenkjenning, og resultatene kan være nyttige for videreforskning og utvikling av disse metodene. This experiment aims to optimize ITS (Internal Transcribed Spacer) gene amplification forfurther biodiversity analysis, with a focus on contributing to the mapping of foreign speciesthat enter Norway through plant importation. Biodiversity is one of several decisive factorsfor the functionality of an ecosystem, and monitoring and identification of foreign species thatmay threaten biodiversity is therefore important.
DNA metabarcoding is an effective method for identifying organisms based on their geneticsignatures. In this study polymerase chain reaction (PCR) was used to amplify the ITS genefrom plant samples for further species identification by use of DNA metabarcoding. The aimof the study was to optimize this reaction by investigating the effects of various variables tothe PCR-yield. The variables investigated included the addition of dimethyl sulfoxide(DMSO) and magnesium chloride (MgCl2), different concentrations of added template-DNAand primer solution, and changes in the PCR annealing temperature. These variables weresystematically manipulated to find the optimal combination that resulted in the bestamplification yield. The results of the experiment helped to find the most favourableconditions for amplification of ITS, and by optimizing the PCR-process, the mapping offoreign species and invasive species that can potentially threaten Norwegian biodiversity canbe improved. The experiment contributes insight into the methods for identifying andmonitoring the introduction of foreign species using genomic recognition, and the results maybe useful for further research and development of these methods.