BIOTAGENE
Uudse keskonnaseire metagenoomse meetodi väljatöötamine ("Elaboration of novel metagenomic method for environmental monitoring"), LIFE08 ENV/EE/000258.
Partnerid
- Tallinna Tehnikaülikool
- Tartu Ülikool
Taust
Looduskaitsjad ning ökoloogid on viimase saja aasta jooksul pakkunud välja mitmeid erinevaid lähenemisviise kuidas hinnata inimtegevuse mõju loodusele. Valdav enamus neist meetoditest baseerub klassikalisele nn. “rohelisele” bioloogiale ning kasutab indikaatorina mingite looma- või taimeliikide arvukuse või olemasolu tuvastamist. Sellistel meetoditel on mitmeid piiranguid – neis on sageli subjektiivne komponent ning tulemus oleneb läbiviija treenitusest, nad on sessoonsed ning selliseid meetodeid ei saa sertifitseerida. BIOTAGENE projekti käigus on välja töötatud uus ning objektiivne meetod inimtegevuse mõju hindamiseks puutumata loodusele. See meetod põhineb uuel tehnoloogial, mis määrab spetsiifilisi DNA markerjärjestusi mikroorganismide genoomis. Need markerjärjestused lubavad defineerida mikroobide liigid uuritavas keskkonnas ning määrata sellised liigid, mis on tundlikud keskkonnaseisundile.
Eesmärgid
BIOTAGENE projekti eesmärk oli välja töötada üldkasutatav ja kuluefektiivne metoodiline lähenemisviis keskkonnaseireks, mis võimaldab hinnata antropogeenset survet, lähtudes mulla mikroorganismide kooslustes asetleidvatest vastavate muutuste metagenoomse analüüsi tulemustest.
Tegevused
- Mullaproovide korjamine erinevates Läänemereäärsetes riikides. Kohad, kust proove korjati valiti kahe kriteeriumi järgi: (i) korjekoha biotoop peab meenutama mõnda Eestis enne liigiliselt ja keskkonnaliselt hästi kirjeldatud ökotoopi ja (ii) korjekoha läheduses peab olema kaks ala, millest ühes on puutumata loodus ja teises suur inimtegevuslik “ökoloogiline jalajälg”.
- Mikroobide uurimiseks DNA eraldamine kogutud mullaproovidest
- Projekti tegevuste ja tulemuste seire
- Mullast puhastatud DNA (nn. mulla genoom; kutsutakse ka metagenoomiks, sisaldab kõikide mullas olevate elusorganismide genoome) peal polümeraas ahelreaktsiooni (PCR) läbiviimine
- PCRi tulemuste edasi analüüsimine pürosekveneerimise meetodiga, mis lubab samaaegselt määrata sadu tuhandeid erinevaid genoomseid DNA järjestusi
- Mikroorganismide taksonite võrdlus erinevatest mullaproovidest ja nende võrdlus makroorganismide liigilise koosseisuga võimaldades identifitseerida “diagnostilised” mikroorganismide taksonid, mis kirjeldavad ökosüsteemi tervislikku seisundit
- Diagnostiliste taksonite edasi määramine lihtsamate ja kättesaadavamate meetoditega