Enzymjagt i dybhavet | VG3

Projecter »

Enzymjagt i dybhavet

I de fire prøver, der indtil nu er gennemgået har Blombrødreneidentificeret i alt 20.000 gener. Heraf er 7 gener identiske med kendtegener. 17.000 gener er varianter af kendte gener. 3.000 gener er nye, heltukendte gener.

800px-Sunset-at-Sea.jpg

Der var to slags forskning i spil, da Blombrødrene søgte efter bakterie-DNA i dybhavet:

  • Grundforskning: De ledte efter nye gener.
  • Anvendt forskning: De ville finde enzymer, som vores industri kan gøre brug af.

Der er tidligere taget vandprøver i varmt vand og på lavt vand. Brødrene Blom benyttede CTD'en til at hente vandprøver op fra koldt vand og dybt vand. De tog prøver med CTD’en 13 steder og de tog derudover prøver med fra to varme kilder. I bedste tilfælde blev vandhenterens kapacitet udnyttet ved at tage 60 liter fra havoverfladen, 60 liter fra en mellemdybde (typisk 400 m) og 240 liter fra det dybeste punkt (typisk mellem 1.500 og 4.200 m).

I de fire prøver, der indtil nu er gennemgået har Blombrødrene identificeret i alt 20.000 gener. Heraf er 7 gener identiske med kendte gener. 17.000 gener er varianter af kendte gener. 3.000 gener er nye, helt ukendte gener. Og der er mange enzymer, der ser ud til at kunne anvendes kommercielt i disse første fire prøver.

p18.jpg

Det næste skridt bliver at finde de prøver, der skal gennemgå DNA-sekventering. Blombrødrene regner med at have kortlagt op imod 700 millioner basepar inden de er færdige. Dette svarer teoretisk til ca. 700.000 bakteriegener, men der vil nok være en del gentagelser. Måske vil der i sidste ende komme information om ca. 100.000 bakteriegener. En del af disse vil være kendte gensekvenser, andre vil være nogle, som ligner allerede kendte gener, og resten vil være helt ukendte for den videnskabelige verden. Det er de ukendte gener, der af størst interesse for Blombrødrene.

En sekvens er en del af noget. Sekventering betyder, at man opdeler og finder frem til en bestemt lille del. Og når vi taler om DNA-sekventering, så betyder det, at man leder efter bestemte små dele – sekvenser – i DNA-stigen. Prøverne blev sendt videre til Institute of Genomic Research i USA, der opformerer og undersøger DNA-sekvenserne. Der stilles store krav til DNA-sekvenserne, for at de kan bruges i industrien. Bakteriekolonierne skal kunne udvikle sig og vokse i laboratoriet, og det er der kun en lille brøkdel af bakterier fra dybhavet, der kan.
Der er dog udviklet en særlig metode til at udnytte DNA fra bakterier, der ikke kan leve i laboratoriet. Det er den metode Blombrødrene bruger - den kaldes metagenomanalyse.
Metagenomanalyse kan ikke afsløre præcis hvilke bakterier, der har hvilke gener. Men man får et samlet billede af bakterie-forskelligheden. På DTU (Danmarks Tekniske Universitet) kan man bagefter finde DNA.

Vandhenteren

Kan man få fat i DNA fra ukendte bakterier under havets overflade, så kan man måske også opdage nye og brugbare enzymer.

Dybhavet

Alle havene dækker tilsammen mere end 70 % af Jordens overflade, og indeholder en helt utrolig stor mængde livsformer. Alligevel ved vi ikke meget om livet på havbunden.

Gener og DNA

DNA er lange molekyler, der bærer vores arveegenskaber. Alle levendeorganismer har DNA i hver eneste celle.

DNA er nøglen til enzymerne

DNA-molekylernes lange rækkefølge af de fire forskellige baser (A, T, C ogG) er en slags opskrift på de proteiner, cellen kan lave. Det er enkompliceret proces at danne proteiner, men det foregår hele tiden.

Enzymer er cellens værktøj

Katalysatorer kan få en kemisk reaktion til at foregå hurtigere – udenselv at blive brugt.Proteiner, der virker som katalysatorer kaldes enzymer.

Faktorer der påvirker enzymer

Enzymer er ikke levende, men derfor kan de godt ødelægges. Når et æg slåsud på en varm stegepande, så stivner det. Det er fordi, æggets proteinerbliver ødelagt af varmen. På samme måde kan enzymer heller ikke tåle forhøje temperaturer.

Enzymjagt i dybhavet

I de fire prøver, der indtil nu er gennemgået har Blombrødreneidentificeret i alt 20.000 gener. Heraf er 7 gener identiske med kendtegener. 17.000 gener er varianter af kendte gener. 3.000 gener er nye, heltukendte gener.