Vi reder ut begreppen - DNA

Läs avsnittet

Introduktion

Ammie: Hej och välkomna till vi reder ut begreppen! Det är en helt ny podd som vi gör tillsammans, Naturhistoriska riksmuseet och Nationellt resurscentrum för biologiundervisning eller Bioresurs som vi kallas. Jag heter Ammie Berglund och jobbar på Bioresurs och i dag är dagens gäst Erik Ersmark.

Erik: Yes, stämmer bra! Jag kommer från Centrum för paleogenetik som en del av Naturhistoriska riksmuseet och är ett samarbete med Stockholms Universitet där vi forskar på olika sorters DNA.

Ammie: Det låter spännande!

Erik: Ja, så idag ska vi försöka reda ut de olika begreppen med olika sorters DNA.

Ammie: E-DNA, a-DNA och seda-DNA.

Erik: Jajjemen!

Kort om DNA

Ammie: Det här vi har på bordet här framför oss nu det är ju en modell, ser det ut som.

Erik: Det är en modell av en bit av en DNA-molekyl som den ser ut. Den här karakteristiska spiralvridna formen. Det tänker inte vi på så mycket utan vi tänker mest på det som den är uppbyggd av, alltså de här fyra olika basparen eller nukleotiderna. Det är de som utgör den genetiska koden och det är den som vi försöker få fram och läsa av och svara på olika frågor med.

Ammie: Den är ju inte så här färgglad och den är mycket mindre och så men vi har den i kroppen. Överallt, eller?

Erik: Ja, överallt i kroppen. I alla levande celler så finns det DNA. Det finns vissa delar av kroppen där det finns ner och andra delar där det finns mindre. Till exempel i emaljen i tänderna finns det väldigt lite DNA och det finns väldigt lite organiskt material övertaget just där, men överallt annars i alla levande celler hos oss, hos alla djur, alla växter allt som lever.

Mitokondriellt DNA

Ammie: Men finns det bara en sorts DNA i kroppen? För jag har hört att det finns i kärnan, men att det också kan finnas utanför cellkärnorna. Spelar det där någon roll, var DNA:t finns?

Erik: Ja. När det gäller människans celler så finns det mesta av DNA:t inne i cellkärnan. Det är där huvuddelen finns som har en funktion. Sedan finns det också DNA som heter mitokondrie-DNA, det är det som kallas för mt-DNA.

Ammie: Mt-DNA?

Erik: Det finns i cellens mitokondrier och det är mycket mindre av det DNA:t och det berättar inte lika mycket om organismen. Det finns inte lika mycket gener där som har funktion för organismen. Det mycket mindre, det är mer begränsat och en annan viktig sak är att en det blandar sig aldrig utan det som förs bara vidare från honor till nästa generation.

Ammie: Just det… Men en cell kan innehålla ganska många mitokondrier?

Erik: Ja precis, så totalt kan det bli mer mitokondrie-DNA i en cell. Så det är lättare att få ut mitokondrie-DNA än DNA i cellkärnan.

Ammie: Just det, men själva informationen är mindre intressant?

Erik: Mindre intressant och mycket mer begränsad. Så det får man tänker på när man tittar på olika sorters DNA.

Om e-DNA

Ammie: Nu fick vi då mt-DNA som mitokondrie-DNA, men i titeln för dagens fortbildningar så är det ju då e-DNA. Och det är jag lite nyfiken på.

Erik: Ja. E-DNA står för environmental DNA, alltså DNA som finns i miljön. Då brukar vi säga att allt DNA som är utanför våra kroppar, så det kan ju till exempel var en liten hudflinga eller ett hårstrå eller någonting som hamnar på marken och då genast blir det en del av miljön. Tar vi ett prov från vatten från en sjö eller från marken då kan vi hitta DNA från alla organismer som finns runt omkring och det kan ju vara intressant att titta på. Då får vi en bild av alla organismer på den här platsen i bästa fall.

Ammie: Men jag tänker just nu en sådan… brottsplatsundersökningar till exempel om man har lämnat hårstrån. Skulle det vara e-DNA då?

Erik: Ja, det skulle man kunna kalla e-DNA, absolut.

Ammie: Men så länge hårstråt sitter fast…?

Erik: Då är det fortfarande en del av dig och då räknas det väl som ditt DNA.

Ammie: Men det har ingen speciell beteckning?

Erik: Nej det har det väl inte utan oftast så när man pratar om e-DNA så tänker man oftast på DNA som man har fått när man provtagit vatten eller jord eller sediment eller olika saker från omgivningen.

Ammie: Från miljön.

Erik: Från miljön, ja.

Ammie: Men då använder man det engelska e:t. När du forskar och pratar med svenska kollegor, ni pratar aldrig om m-DNA för miljö-DNA utan det är bara e?

Om a-DNA

Erik: Nej, allting inom det här fältet det har engelska namn så att det blir väldigt konstigt att prata om det på svenska. För att det jag jobbar med mest det är något som kallas a-DNA. Och a står för ancient så det är alltså gammalt DNA.

Ammie: Ja okej.

Erik: Så det är DNA från från gamla ben och lämningar men också från gammalt gamla prover från miljön där det kan finnas gammalt DNA bevarat.

Ammie: Men jag tänker just om man tappar något material här, någon hudflik eller något, hur länge finns det kvar där? För det är e-DNA direkt, men när blir det a-DNA? Hur gammalt måste det vara?

Erik: Det finns ingen skarp gräns egentligen vad som är gammalt DNA. Och det är svårt att göra den gränsdragningen. Vi jobbar ju med material som är allt från 100 år till 100 000 eller till med en miljon år gammalt. Så allt det kallar vi för a-DNA och för gammalt dna. Sedan brukar vi hos oss gör en liten gränsdragning mellan gammalt DNA som är kanske inom de senaste 100 200 åren. Då kallar vi det för historiskt DNA och det är en underavdelning av a-DNA och sedan allt annat så kallar vi det bara för a-DNA.

Ammie: Jaha, så det är inte h-DNA?

Erik: Nej det är det inte. Inga svenska uttryck finns sådär.

Ammie: History DNA?

Erik: Ja fast det vet jag inte om man använder utan det är bara en sorts a-DNA kan man säga.

Ammie: Men jag tänker på den här DNA-grejen då. Oj!

Erik: Den går ju sönder, precis! Det är lätt att den går sönder. Om den inte är i en levande cell så bryts den ju ner.

Ammie: Direkt när den…?

Erik: Ja, beroende på i vilken miljö den hamnar så tar olika lång tid, men till slut så byts den ner i mindre och mindre bitar, mindre och mindre fragment och det blir kortare och kortare sådana här sekvenser med de här nukleotiderna. Och som sagt, det beror helt på vart vart det hamnar någonstans. Om det är någonstans där det blött om det är någonstans där det är torrt, om det kallt eller varmt om det utsatts för solljus… Så att det finns ju jättegammalt DNA bevarat. Men då är det ju på vissa platser man kan hitta det.

Ammie: Mm.

Erik: Och det är då måste man veta var man ska leta.

Ammie: Och var ska man leta om man vill hitta riktigt gammalt?

Erik: Då ska det vara väldigt kallt och väldigt torrt. Det är det bästa för att bevara DNA, så att jag i grottor, i platser där det kallt, i Arktis, i permafrost. Där finns det riktigt gammalt dna bevarat och då är det oftast intakta, alltså hela ben som man hittar där. Eller till och med mumifierade rester av djur som finns kvar.

Ammie: Men då ligger det liksom inneslutet och skyddat. Är det därför det är så bra med de här benen då?

Erik: Ja då bevaras ju oftast hela benet. Vi har ju ett exempel här. Ett ben, det här är ett ben från en brunbjörn och den är svart för att den har man hittat i bottensediment i Nordsjön. Och det är en väldigt bra plats för att bevara saker för att i bottensedimenten så är det väldigt lite syre, det är väldigt lite bakterier och organismer kan bryta ner det. Och det håller sig ganska kallt, en jämn kall temperatur året om. Så att det här benet det är faktiskt mer än 50 000 år gammalt. Vi har gjort en kol fjortondatering men det är liksom bortom kol 14 så det är mer än 50 000 år och vi har lyckats få ut DNA från det här.

Ammie: Jag vågar nästan inte ta i det.

Erik: Det är okej för nu har vi redan tagit prov från det så det är helt okej.

Ammie: Det är färdigforskat på det?

Erik: Förhoppningsvis. För det är det som är risken när man jobbar med gammalt DNA att vårt DNA, som är liksom färskt och modernt och mycket mer av, hamnar på det här och då blir det väldigt svårt sedan. För vi vill bara titta på det lilla lilla lilla gamla DNA:t som finns kvar i det här.

Ammie: Ja..

Att jobba med a-DNA

Erik: Och det är därför också i vårt laboratorium så har vi på oss en massa skyddskläder, handskar och munskydd och håller det extremt rent för att kunna hitta det här gamla DNA:t.

Ammie: Så 50 000 år. Och hur bra, eller gick det att få ut korta, långa? Var det liksom.. Är det möjligt att pussla ihop de här små bitarna när de är..?

Erik: Ja det kan man göra. Om de är alldeles för korta då blir det svårt för då kan man inte säga vart de kommer ifrån eller vart de här hemma, om det från en björn eller en bakterie eller en växt eller vad det nu är. Men är de tillräckligt långa så kan du jämföra de DNA-sekvenserna med sådana som redan finns i databaser. Där vi har kanske ett helt genom från en björn, alltså allt DNA från en björn och så kan vi jämföra den här lilla sekvensen och pussla in den och se vart den passar. Och kanske se att den kommer från en björn eller till och med den kommer från en björn från en viss plats osv.

Ammie: Men det vad är det svåraste då när man jobbar med sånt här äldre DNA? Är det att hitta materialet eller är det att få ut DNA:t eller göra det här du sa nu med pusslandet? Vad är liksom svårast?

Erik: Det är många delar som är svårt, men jag tror att den första delen är just att hitta så välbevarat material som man kan få ut DNA från. Det är svårt för att det är inte alla som har tillgång till platser där det är permafrost eller grottor eller var man nu letar. Och ibland kanske man letar efter viss djurart eller en utdöd människoart och det är väldigt ovanligt, väldigt få lämningar kvar över huvud taget så man ska ha lite tur. Man ska leta på rätt ställe och så kan man ha lite tur och hitta ett välbevarat ben och sedan… Men är det välbevarat då kan man utvinna DNA:t och sedan så tar det lite tid. Det tar lite tid att pussla och allt det här gör man ju med en dator, att man jämför de här DNA-sekvenserna.

Om seda-DNA

Ammie: Du nämnde att det där var hittat i Nordsjön i sediment.

Erik: Ja precis.

Ammie: Och då finns det någon speciell bokstav för det också?

Erik: Ja, sediment-DNA är en annan… Och seda-DNA, det är egentligen gammalt dna i sediment. Sedimentary ancient DNA.

Ammie: S-e-d, sed för sediment och a för ancient. Alltså vad människor hittar på!

Erik: Ja.

Ammie: Och varför behöver man hitta på det?

Erik: Jag frågade i dag på jobbet efter olika beteckningar, om det fanns fler, och det fanns ju ännu fler sådana här förkortningar och allting är ju engelska förkortningar. Men det är väl sådant som också kanske forskare tycker är lite lustigt att slänga sig med sådana här förkortningar.

Ammie: Man kanske är lite bekväm, att det ska gå snabbt.

Erik: Ja, och lite blind för det också tror jag, för att när man forskar på det så är man helt inne i den här världen och allt det här är naturligt, men för någon som är utanför, så låter det väldigt konstigt. Men så är det med det mesta. Men det är en liten utmaning att förklara kanske. Sediment-DNA är DNA som du får från sediment så det är ett sorts e-DNA, det är ju ett miljöprov så det kan det ta från… Du kan borra ned i sedimenten i en sjö eller på havsbottnen eller rakt ner i marken. Och då får du ju fram DNA från sådant som är bevarad från långt tillbaka kan det vara.

Amme: Just det, för sedimenten har lagrats av några lager på lager…

Erik: Precis.

Ammie: Ofta havsbottnar eller sjöar?

Erik: Sjöar är vanligt, havsbottnar också, permafrost. Men det är precis som du säger det är liksom lager på lager. Längst ner är de äldsta och högst upp på ytan har det som det är precis där du kanske tappade man någon hår och ett hårstrå eller någonting. Och i bästa fall kan du också få någon sorts tidsaxel och kan datera de här olika lagren, delarna av sedimentet och få en uppfattning. Men då är det också ett miljö-DNA, så då kan det vara blandat alla möjliga organismer i sedimentet, så att det har kommit, en del kan kommit en bit från det här benet och det kan ha kommit från andra djur. Men sedan kan det också finnas det kan ha funnits saker i den här miljön som inte bevarades i sedimenten. Så att det är bara det DNA:t som har bevarats i sediment och det måste man tänka på också för annars så får man lite skev bild av hur du kan ha sett ut på den platsen.

Ammie: Just det, det kan ha funnits massa andra organismer som bara vi inte ser spår av.

Erik: Nej, där allt DNA är nedbrutet helt enkelt.

Vad händer just nu?

Ammie: Vad är det roligaste du har gjort på sistone då när det gäller e- eller a- eller seda-DNA?

Erik: Sediment-DNA är någonting som har kommit mer under senare år som vi forskar på mer nu. Och det är faktiskt just i sediment-DNA som man hittat det allra äldsta DNA:t som hittills har hittats. Rekordet för gammalt DNA är från norra Grönland där man tog sedimentprov och de ska vara ungefär två till två och en halv miljon år gammalt, det DNA:t och då är de fragmenten också jättemycket nedbrutna men så pass långa att man ändå kunde se vilka arter som fanns därför för så länge sedan och det är jättehäftigt. Så sediment-DNA håller vi på med jättemycket. Sedan beror det lite på sen är det olika djurarter och människor också så som vi tittar på. Och ibland kan frågeställningen vara så pass enkelt att det bara handlar om att hitta film fanns den här arten här vid den här tiden eller vi kanske har en benbit som inte ens förstå vad det är för nånting och bara ser på vad är det här för art? Det kan vara nån utdöd art som vi inte ens har upptäckt.

Ammie: Detektivjobb.

Erik: Ja verkligen.

Ammie: Häftigt, ja tack, Erik jag tycker att jag lärt mig jättemycket om DNA av att prata om det här idag.

Erik: Vad kul! Det är alltid roligt och det är bra för mig också reda ut begreppen ibland. Det är väldigt många men men jag hoppas det att vi har gjort det lite lättare att förstå.

Ammie: Det tror jag säkert.

Om avsnittet

Längd

16 minuter

Medverkande

Ammie Berglund från Nationellt centrum för biologiundervisning vid Uppsala universistet

Erik Ersmark från Centrum för paleogenetik, ett samarbete mellan Naturhistoriska riksmuseet och Stockholms universitet

Musik

Martin Bondeman

Inspelningsplats

Mediestudion på Naturhistoriska riksmuseet

Ljudtekniker

Björn Elf

Regi och klippning

Sara Schesny

Arbetsmaterial för skolan

Arbetsmaterial publiceras hösten 2025. Testa materialet och återkoppla innan premiären.