Blogansicht

SO 250 KuramBio II Blog

Die Zeitmaschine: Wer war da? Wer ist da? Was machen sie da? // The time machine: Who was there? Who is there? What are they doing?

01.09.2016, 12:39

Russian Version

 

Tagebuch, 1. September 2016

DNA, die Erbinformation, die von allen Organismen geteilt wird, betrifft auch Fragestellungen dieser Expedition. Probenahme der DNA aus der Tiefsee läuft etwas anders als die Probenahme der Tiere, es kommen die Biologen mit einem Löffel, nehmen in etwa zwei Gramm des frisch gewonnenen Sediments und frieren es ein noch bevor sie ins Labor zurück gehen. Die Analyse von DNA der Umwelt (also aus Sedimentproben) ermöglicht es nicht nur die Vielfalt der Mikroorganismen zu bestimmen, sondern sie liefert uns auch Informationen über die Anwesenheit von Mikro- und Meiofauna, manchmal sogar größerer Tiere. Es ermöglicht ein besseres Verständnis für die Organisation dieser „unsichtbaren“ Organismen in den biologischen Gemeinschaften sowie deren Funktion im Ökosystem.
Eigentlich ist dies die halbe Wahrheit, da DNA-Moleküle zwischen Sedimentschichten und Partikeln zum Teil für Jahrzehnte, Jahrhunderte oder sogar mehr unverändert erhalten bleiben können. Die Sequenzierung der Umwelt-DNA könnte daher als eine Art Zeitmaschine betrachtet werden, die DNA-Moleküle von Tieren, die dort in der Vergangenheit gelebt haben, aufdeckt. Diese DNA gibt zweifelsfrei Auskunft über: "Wer da war und wer ist da?“

Um die DNA-Informationen zu komplettieren wird auch RNA, eine sehr fragile Form der Nucleinsäure aus dem Genom von Organismen, analysiert. RNA sind die Boten von Genen, die Proteine ​​und andere Funktionen in den Zellen von Organismen kodieren. Daher benötigen wir für die Analyse der RNA auch lebende Organismen. Diese Moleküle geben dann die Antwort auf die Frage "Wer ist da?", sie können auch wertvolle Hinweise auf die Frage geben: "Was machen sie da?" Die letzte Frage, die für Biologen von großem Interesse ist, bleibt eine große Herausforderung, weil die Mehrheit der Organismen, die in Tiefsee leben, für die Wissenschaft unbekannt ist. Daher ist ein erster Schritt die Vielfalt zu dokumentieren und zu beschreiben sowie Daten über diese Vielfalt, ähnlich wie bei einem Puzzlespiel, zu sammeln.

Lebende Foraminiferen. Monothalamiiden (Einzelkammer) mit Kammern aus agglutinierten feineren (AD) oder gröberen (E, F) Sedimentkörnern, mit organischem Material hergestellte Kammern (G, Nodellum sp.) oder mit mehreren Kammern kalkhaltigen Kammern (H, Oridorsalis) und komokiceans (I). Maßstabsbalken: 0,6 mm. © Franck Lejzerowicz
Lebende Foraminiferen. Monothalamiiden (Einzelkammer) mit Kammern aus agglutinierten feineren (AD) oder gröberen (E, F) Sedimentkörnern, mit organischem Material hergestellte Kammern (G, Nodellum sp.) oder mit mehreren Kammern kalkhaltigen Kammern (H, Oridorsalis) und komokiceans (I). Maßstabsbalken: 0,6 mm
© Franck Lejzerowicz

Neben dem Sammeln und Analysieren der DNA ist daher unser Ziel lebende Foraminiferen, eine Gruppe von Protozoen, einzelliger Eukaryoten, zu sammeln. Es ist nicht einfach Proben aus so großen Tiefe zu bekommen. Diese Möglichkeit ist für uns daher sehr wertvoll, denn sie ermöglicht es uns, unsere Datenbank zu ergänzen, die bereits genetische Daten von ca. 500 Foraminiferen-Arten aus aller Welt enthält.

Ein großes Dankeschön an Angelika, das SO250-Team und die Crew von RV Sonne!

geblogged von:
Tristan Cordier
Institut für Genetik und Evolution, Universität Genf, Schweiz


 

Daily log, 1st of September

The time machine: Who was there? Who is there? What are they doing?

 

DNA, the common feature shared by all livings organisms, is as well part of the expedition concerns. Sampling DNA from the deep sea is rather different than sampling animals, biologist come with one spoon, collect around 2 grams of freshly recovered sediment and freeze it before returning to the lab. Studying environmental DNA allows researchers to estimates the diversity of microbes, but could also give information about the presence of micro and meiofauna, and even sometimes bigger animals. It allows to better understand how these invisible organisms are organized in biological communities, and to understand the functioning of these communities and the ecosystem.

Actually, this is half true, because DNA molecules can remain partly undamaged for decades, Centuries or even more, stuck between sediment layers and particles. Sequencing environmental DNA could then be seen as some sort of time machine, recovering DNA molecules from past animals leaving there. It gives the answer to the question “Who was there and who is there?” with no distinction. To complement the DNA information, RNA a much more fragile type of Nucleic Acid molecule that is transcripted from the genome of organisms, is sampled as well. RNA are the messenger of genes that encode for protein and others functions in the cells of organisms, so that sampling RNA means sampling living organisms. These molecules are then giving the answer to the question “Who is there?” and could also give precious clues to the question “What are they doing?” The latter question, which is of major interest for biologists, remains a tremendous challenge, because the majority of organisms living in deep-sea environment are not known to science. So a first step is to document and describe, gather data about this diversity, in order to help the assembling of the biological puzzle.

Living Foraminifera. Monothalamiids (single-chambered) with tests made of the agglutination of fine (A-D) or bigger (E, F) sediment grains or with organic tests (G, Nodellum sp.) were found, as well as numerous specimens with multi-chambered calcareous tests (H, Oridorsalis) and komokiceans (I). Scale bars: 0.6 mm. © Franck Lejzerowicz
Living Foraminifera. Monothalamiids (single-chambered) with tests made of the agglutination of fine (A-D) or bigger (E, F) sediment grains or with organic tests (G, Nodellum sp.) were found, as well as numerous specimens with multi-chambered calcareous tests (H, Oridorsalis) and komokiceans (I). Scale bars: 0.6 mm
© Franck Lejzerowicz

Besides sampling DNA, our aim is to collect living Foraminifera specimens, a group of protozoan unicellular Eukaryotes. Getting a chance to get samples from this depth is very precious, and allows us to complement our database, which gather genetic data for around 500 species worldwide.

 A big thank you to Angelika, the full SO250 team, and the crew of RV Sonne!

blogged by:
Tristan Cordier
Department of Genetics and Evolution, University of Geneva, Switzerland

 




Vorheriger Eintrag | Nächster Eintrag

https://die-welt-baut-ihr-museum.de