Proben konservieren

Beprobung der Sieg

Letzte Wochen waren Vera und Bianca zusammen mit unseren Projektpartnern vom Forschungsmuseum Alexander Koenig zwei Tage an der Sieg und haben Proben für Veras Doktorarbeit gesammelt. In diesem Projektteil soll die vorhandene Biodiversität ausgewählter Probestellen mit den Ergebnissen unseres GBOL-Partners aus den letzten Jahren verglichen und fortgeführt werden.

Dabei kamen verschiedene Methoden zum Einsatz. Über Kick-Sampling wurde Makrozoobenthos gesammelt, welches nun im Anschluss mit unserem selbstentwickelten Metabarcoding-Protokoll identifiziert wird. Es wurden außerdem Wasserproben gefiltert, mit denen wir testen möchten, ob sich mit der darin befindlichen DNA (eDNA, environmental DNA) vergleichbare Ergebnisse erzielen lassen. Und zusätzlich filterten wir noch Mikroorganismen aus den Gewässerproben, um mögliche Verlinkungen zum Makrozoobenthos nachzuprüfen.

In den kommenden drei Jahren sollen diese Untersuchungen halbjährlich wiederholt werden.

River Sieg

Foto 1: Erstes Beprobungsgewässer ist die Sieg.

Proben konservieren

Foto 2: Aussortieren der Probe.

eDNA filtern

Foto 3: Vorbereiten der Apparatur für eDNA-Filtern.

Kicksampling

Foto 4: Kicksampling-Beprobung.

Molecular Ecology-Modul

Am 5.9. startet unser neues Modul „Molecular Ecology“. Eine Woche werden wir im Molekularlabor des Forschungsinstituts Senckenberg in Gelnhausen Untersuchungen an Gewässerorganismen durchführen. Anschließend werden bioinformatische Analysen an der Universität Duisburg-Essen durchgeführt. Ziel des Kurses ist es molekulare Methoden kennen und anwenden zu lernen, mit deren Hilfe ökologische Fragen beantwortet werden können. Im Kurs werden wir insbesondere testen, ob natürliche oder anthropogene Faktoren die genetische Diversität und Isolation von Fließwasserorganismen bestimmen.

Als Untersuchungsgebiet haben wir das Rhein-Main-Observatorium gewählt.

Molecular Ecology Module

Konferenz video: Metabarcoding Primer Entwicklung

In Sacramento haben wir der diesjährigen Konferenz der Society for freshwater Science SFS unsere neusten Forschungsergebnisse zum DNA Metabarcoding vorgestellt. Ein video der presentation ist in Englischer Sprache auf YouTube zu finden.

Insbesondere das Primer-development-tool PrimerMiner wurde vorgestellt, welches als R package auf GitHub erhältlich ist. Zusätzlich ist kürzlich zu entsprechendem Package ein PrePrint als vorab Veröffentlichung erschienen.

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Neues Projekt: eDNA in Ruhr und Möhne

Am vergangenen Samstag waren wir an Ruhr und Möhne unterwegs, um die ersten Proben für ein weiteres neues Projekt zu nehmen. In den kommenden Monaten werden Florian und Jan untersuchen, wie sich aus dem Flusswasser gefilterte DNA (eDNA, environmental DNA) nutzen lässt, um die Artengemeinschaft in Ruhr und Möhne zu ermitteln.

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Neues Projekt: Metabarcoding und eDNA zur Untersuchung multipler Stressoren in neuseeländischen Fließgewässern

Wir starten ein neues Projekt!

Gemeinsam mit unseren Kooperationspartnern von der University of Otago werden Florian und Jan Metabarcoding- und eDNA- Analysen nutzen, um den Einfluss multipler anthropogener Stressoren auf Artengemeinschaften in neuseeländischen Fließgewässern zu untersuchen.

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Neue Veröffentlichung: Ribosomale Marker für DNA-Metabarcoding!

Basierend auf unseren zuvor genutzten Artgemeinschaften, welche wir zum Entwickeln unseres COI DNA Metabarcoding-Protokolls verwendet haben, ist nun eine weitere Veröffentlichung erschienen. In dem PeerJ erschienenen Artikel testen wir ob ribosomale metabarcoding Marker Artgemeinschaften besser detektieren als die zuvor verwendeten COI Folmer Primer. Dies war tatsächlich der Fall, jedoch ist die Nutzbarkeit des 16S Markers stark durch die limitierten Referenzdaten eingeschränkt. Die gemeinsam mit unseren Kooperationspartnern aus Frankreich veröffentlichte zeigt entsprechend, dass ein alternativer zu COI prinzipiell gut nutzbar ist. Aufgrund der umfangreichen Referenzdatenbank für COI werden wir jedoch auch in den nächsten Jahre auf den COI Marker vertrauen. Dass mit angepassten Primern dieser Marker ebenso zuverlässig ist wie der ribosomale Marker zeigen erste Tests.

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Abbildung: Der getestete 16S Marker zeigt deutlich weniger Variabilität als der standard COI Folmer Maker.

Video: Trocknen und Homogenisieren von Umweltproben

Mit der im Leeselab entwickelten DNA Metabarcoding-Methode können Hunderte von Invertebraten aus Umweltproben sicher identifiziert werden. Die Tiere werden mit einem Netz von der Gewässersohle gesammelt („Kick-sampling“). Für die weitere Bearbeitung im Labor ist eine Trocknung der in Ethanol gelagerten Tiere notwendig. Danach werden die Proben in einem Homogenisator fein zermahlen. Bereits ein kleiner Teil dieses feinen Pulvers reicht aus, um DNA von allen in der Probe vorhandenen Individuen zu erhalten und sie folglich über unsere DNA Metabarcoding-Methoden zu identifizieren.

Wir zeigen in folgendem Video, wie wir Invertebraten-Proben bei uns im Labor trocknen und homogenisieren. Derzeit bearbeiten wir Proben aus Finnland, welche dort zur Gewässerbewertung genutzt wurden. Ein weiterer Beitrag zu dieser Methode ist kürzlich im Radio (wdr5) erschienen.