Ein internationales Team unter der Leitung von Wissenschaftlern des Museum Koenig in Bonn (Leibniz-Institut zur Analyse des Wandels der Biodiversität) hat erstmals erfolgreich einen universellen Satz von Genen zur systematischen Charakterisierung verschiedener Tierarten getestet. Ihre Arbeit ist veröffentlicht in Methoden in Ökologie und Evolution.
Viele der bisher verwendeten Methoden zur molekularen Erfassung der Biodiversität sind oft noch fehlerhaft, weil sie nur einen genetischen Marker verwenden, der Arten und genetische Muster auf genomischer Ebene oft nicht korrekt widerspiegelt.
Andere Analysen auf Basis von Genomdaten sind für eine umfassende Biodiversitätsforschung nicht geeignet, weil sie nicht universell genug und oft wenig nachhaltig sind, weil sie auf Daten beruhen, die nicht mit den Ergebnissen anderer Studien kombinierbar sind.
Der getestete Gensatz, genauer „metazoan-level universal single-copy orthologs“ (metazoan USCOs) genannt, umfasst mehrere hundert Kerngene und kann für alle vielzelligen Tiere verwendet werden. Die Methode überschattet deutlich das DNA-Barcoding, das derzeit konventionell für die Artbestimmung verwendet wird und in der ökologischen Überwachung weit verbreitet ist.
Bisher wurden USCOs verwendet, um die Vollständigkeit und Qualität der Genomsequenzierung zu überprüfen. Der Arbeitsgruppe um Dirk Ahrens, Käferforscher und Sammlungskurator am Museum Koenig, ist es mit dieser Methode nun erstmals gelungen, kryptische Arten zu trennen, die mit herkömmlichen DNA-Barcodes nicht zu unterscheiden waren.
Die Methode wurde an Spinnen, Tausendfüßlern, Fröschen, Käfern, Fliegen, kleinen Schlupfwespen und Schmetterlingen getestet. Diese neuen USCO-Marker können sowohl durch gezielte Sequenzierung als auch durch Extraktion aus bereits publizierten und in Datenbanken verfügbaren Genomdaten gewonnen werden. Das macht den neuen Ansatz nachhaltig und erfolgreich.
Obwohl derzeit teurer als herkömmliches genetisches Barcoding, schlagen die Autoren USCOs von Metazoen vor allem als zusätzliche Methode der Wahl für die komplizierteren Fälle vor. Davon gibt es eine ganze Menge, zumal die Wissenschaft sich noch nicht einmal annähernd darüber einig ist, wie viele Arten heute die Erde bevölkern; Schätzungen schwanken zwischen 2 Millionen und 2 Milliarden Arten.
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Lars Dietz et al, Standardisierte Kernmarker verbessern und homogenisieren die Artabgrenzung bei Metazoa, Methoden in Ökologie und Evolution (2022). DOI: 10.1111/2041-210X.14041