Materialer til læreren

MiljøDNA er en betegnelse for DNA udvundet fra et bestemt miljø. Oftest bruges betegnelse eDNA (environmentalDNA) om samme begreb. MiljøDNA kan bruges til at påvise organismers tilstedeværelse på baggrund af deres DNA-spor, idet alle levende organismer udskiller DNA. MiljøDNA-metoden har været brugt til at undersøge mange forskellige miljøer heriblandt luft, jord, vand, is, sedimenter, husstøv og afføring. 

Metoden bruges til at undersøge tilstedeværelse af organsimegrupper og endda adskille organismer til artsniveau. Dette gør metoden særdeles velegnet til brug i overvågning og kortlægning af arters udbredelse - særligt arter, som har et interessant fokus, bl.a. sjældne eller problematiske arter. En af metodens mange fordele er, at det kun er nødvendigt med en enkelt prøve fra det pågældende miljøsubstrat for at undersøge artens tilstedeværelse. 

I projektet bag DNA & liv undersøges DNA-spor fra vandprøver. Vandprøverne filtreres igennem et Sterivex-filter, hvor en membran i filterenheden sørger for at tilbageholde celle- og DNA-materiale. Efter filtrering konserveres DNA'et med 96% ethanol inden senere DNA-ekstraktion. 

Brug af miljøDNA

• Se mere om kortlægning af biodiversitet med miljøDNA fra rådgivende ingeniørvirksomhed Niras.
   
• Se video med Philip Francis Thomsen fra Aarhus Universitet fortælle om naturovervågning baseret på miljøDNA på Naturmødet 2022.
   
• Vildt Naturligt med Eva Egelyng Sigsgaard - "Mørkt" DNA driller biodetektiver.

For at arbejde videre med miljøDNA-prøven er det nødvendigt at udtrække det indsamlede DNA, som er bundet i filtermembranen. Dette gøres ved en DNA-ekstraktion eller DNA-opresning, hvor filtermembranen behandles med reagenser, der lyserer cellerne og frigør dem fra membranen. Samtidig tilsættes en protease der hjælper med at frigøre og stabilisere DNA'et, så det ikke nedbrydes af forskellige nukleaser eller lignende enzymer. 

Væsken, der er en blanding af cellerester, DNA, proteiner og andre kemiske komponenter, oprenses, så DNA-prøven bliver så ren som muligt. Dette gøres typisk vha. en række kromatografiske trin, hvor væsken filtreres, kombineret med en membran, der binder eller frigør DNA afhængigt af det kemiske miljø. 

Vejledninger til forsøg med DNA-ekstraktion

• Find DNA fra et hindbær i dette forsøg fra Videnskabsklubben.
   
• DNA-ekstration fra bær og frugt i forsøg fra Biotech Academy.
   
• Forsøgsvejledning til DNA-oprensning Genetikbogen B+A, Nucleus Forlag.

Real time PCR bygger på principperne fra normal PCR. Der laves en en blanding af reagenser, som skal bruges i selve reaktionen. Denne blanding kaldes en mastermix, og består af primere, probe, Taq Polymerase, nukelotider, buffer og vand. I undersøgelser, hvor der ledes efter DNA-spor fra specifikke arter, bruges primere og probe, som er specifikt designet til kun at reagere med den pågældende arts DNA. 

Mastermixen tilsættes de DNA-prøver, man vil undersøge. I dette tilfælde tilsættes mastermix til miljøDNA-prøven. Derudover tilsættes mastermix og til to andre prøvetyper - en positiv kontrolprøve og en negativ kontrolprøve. Den positive kontrolprøve indeholder DNA ekstraheret fra væv fra den gældende art, mens den negative kontrolprøve blot indeholder vand. 

Videoer om PCR og real-time PCR

• PCR forklaret af biologilæren Claus Faaborg.
   
• Metoder til real-time PCR fra Biotech Academy.

Tekster om real-time PCR

• Læs mere om PCR fra Biotech Academy.

Ønsker du selv at stå for et DNA-forløb, kan du finde inspiration nedenfor:

• Indkøb af reagenser
   
• Håndtering og opbevaring af reagenser
   
• Kvalitetssikring
   
• Primersekvenser
   
• DNA & Biodiversitet – undervisningsmoduler og -materialer udviklet af Gladsaxe Gymnasium