Scan het DNA en bepaal de soort!
Tijdens een wandeling in het bos kom je een onbekend dier tegen. Je wilt weten met welk soort je te maken hebt. Gelukkig heb je de barcoder bij je! Je gaat op zoek naar een veer of haartje van het dier en scant het. De barcoder leest het DNA en zoekt daarbij de naam, soort en eigenschappen voor je op. Nu weet je welk dier je zojuist hebt gezien.
Soorten scannen met een 'barcoder'. Dit is een toekomstscenario. De 'barcoder' bestaat nog niet echt, maar het is iets waar een aantal internationale onderzoekers wel naar toe wil. Volgens hen hebben alle levende wezens een eigen DNA barcode, waarmee je net als in de supermarkt een product of in dit geval een organisme kun identificeren door het te scannen.
- Zal de barcode-scanner er zo uit komen te zien?
- Deze okapi zou je kunnen identificeren met de scanner
Stofwisselingsgen CO-1
Paul Herbert van het Biodiversity Institute van de Guelph Universiteit in Canada heeft het principe van de DNA barcode, een kenmerkend stukje DNA dat alle levende wezens delen, als eerste internationaal op de agenda's van beleidsmakers en geldschieters weten te krijgen. Hij promoot het gebruik van een barcode in het DNA van mitochondriën, ook wel mitochondriaal DNA genoemd. Het gaat om het stofwisselingsgen cytochroom c oxidase subunit I (CO-1). Dit is een stukje mitochondriaal DNA van ongeveer 600 baseparen.
Mitochondriaal DNA heeft een snelle mutatiesnelheid. Hierdoor is er variatie tussen de sequenties van mitochondriaal DNA tussen soorten, maar niet tussen individuen binnen een soort. Zo verschilt bij de mens het CO-1 gen slechts op een tot twee van de 648 baseparen. Maar tussen mensen en chimpansees is dit verschil zestig plaatsen, tussen mensen en gorillas zelfs zeventig plaatsen.
- Cytochroom oxidase, een eiwit dat een rol speelt in de energie-huishouding.
DNA-barcodering
Met de vondst van het CO-1 gen ontstond het idee van de DNA barcode: een genetische marker in DNA van een organisme gebruiken om te bepalen tot welke soort het organisme hoort (determineren). Daarom zijn nu wereldwijd onderzoekers bezig om het CO-1 gen van al het leven op de aarde in kaart te brengen. Dit is een hele klus, want er zijn namelijk zo'n 1,7 miljoen soorten beschreven. Dit aantal is waarschijnlijk gelijk aan minder dan eenvijfde van het totale aantal soorten op aarde.
Op dit moment zijn verschillende organismen onderzocht om te kijken of de CO-1 barcodering bruikbaar is. In een onderzoek naar 260 Noord-Amerikaanse vogels bleek dat bijna alle soorten verschillende codes hadden, op vier na. Onderzoekers denken dat die vier soorten gewoon verkeerd in de stamboom staan. Ook bij vlinders werkt de methode. Bij amfibieën werkt de CO-1 niet als code. Het gen varieert te veel binnen een soort. Bij planten varieert mitochondriaal DNA juist te weinig. Ook daar zullen ze een ander gen moeten gebruiken voor de barcodering, waarschijnlijk afkomstig van het DNA uit bladgroenkorrels, de energiefabriekjes van de plant.
Niet één barcoder
Blijkbaar is één barcode niet voldoende om alle levende wezens te determineren. Hiervoor zijn meerdere streepjescodes nodig en dus ook meerdere 'barcoders'. Er zitten nog meer haken en ogen aan de methode. Zo is de vraag ontstaan of recent van elkaar afgesplitste soorten wel herkend worden op basis van een genetische marker als CO-1. Ook is de vraag of de methode zinvol is voor alle levende wezens, zeker als je met een 'barcoder' op pad gaat. Grote zoogdieren zijn namelijk heel makkelijk te determineren met het blote oog. Verder is het lastig om DNA materiaal van een organisme te verzamelen. Bij insekten zal het er op neer komen dat ze eerst gedood moeten worden voordat je er DNA uit kunt isoleren. Voor plantendeterminatie zou het wel heel handig zijn. Heel veel planten bloeien niet en dat maakt het lastig om ze te identificeren met traditionele determinatiesleutels waarvoor vaak bloemen en vruchten nodig zijn.
