Gennem de seneste 25 år har forskere i hele verden identificeret to millioner bakterier og registreret dem i en fælles database. Man vurderer dog, at det kræver en kortlægning af op mod en milliard bakterier, hvis grundlaget for bakterieforskningen i fremtiden skal være komplet. Med en ny metode, der er udviklet af forskere på AAU, er det nu muligt at identificere bakterier mange tusind gange hurtigere end tidligere. Gennem ét enkelt studie er det lykkedes forskerne at registrere ligeså mange bakterier, som man har registreret gennem de sidste 25 år, og det har store perspektiver for fremtidens forskning i bakterier. Studiet, der har lektor Mads Albertsen i spidsen, er netop er offentliggjort i det internationalt anerkendte tidsskrift Nature Biotechnology.
Gode bakterier og dårlige bakterier. De er overalt, og vi er dybt afhængige af dem. For udover, at det er bakterier, der gør os syge, så er det også bakterier, der er med til at holde os raske. Bakterier renser vores spildevand, de producerer enzymer til vaskepulver og fødevarer, de spiller en afgørende rolle i biogasproduktion og meget meget mere. Derfor er det også af stor betydning, at vi kommer meget tættere på, hvordan de hver især har en særlig funktion.
- Jo flere bakterier vi kender funktionen af, desto bedre kan vi udnytte deres egenskaber. Derfor giver den nye metode et væsentligt bedre grundlag for den videre forskning i bakteriers potentiale i et utal af forskellige sammenhænge, siger Mads Albertsen, der lektor på Institut for Kemi og Bioteknologi på AAU.
Bakteriens DNA bestemmer dens funktion
For at kunne identificere nye bakterier har man i mange år brugt metoden DNA-sekventering til at finde bakteriens helt særlige fingeraftryk, som identificeres af en række af ca. 1.600 bogstaver (16S rRNA genet). Men indtil nu har det været en langsommelig proces at kortlægge disse DNA-sekvenser, fordi det har været afhængig af en ældre generation af maskiner, der kan læse relativt få molekyler om dagen.
De seneste år er der sket en revolution i DNA-sekventerings maskinerne og forskerne kan nu bestemme 100 mio. molekyler pr. dag. Her er udfordringen dog, at man kun får kortlagt 200 bogstaver, som gør, at bakteriens fingeraftryk ikke er præcist nok til at blive lagt i databaserne. Det er denne udfordring, den nye metode gør op med.
- Vi har udviklet en ny metode, som gør at antallet af bogstaver i DNA-sekvensen kan sættes op til ca. 1.600 – også når man bruger de nye maskiner, der kan aflæse molekyler mange tusind gange hurtigere. På den måde får vi hele fingeraftrykket, eller DNA-sekvensen, som så kan lægges i databasen, siger Mads Albertsen.
Et komplet livets træ
Den nye metode giver verdens forskere et udgangspunkt for at kortlægge et komplet livets træ, der kan bruges til at forstå, hvordan livet på jorden har udviklet sig. Specielt har forskerne fra Aalborg fundet nye store grupper af bakterier i livets træ, der ikke tidligere har været beskrevet.
Mads Albertsen fremhæver, at den nye metode er et første skridt på vejen til at opnå et mere komplet billede af, hvilke bakterier der eksisterer på jorden. Når man har det billede, kan forskerne i hele verden begynde at bruge andre metoder til at forstå bakterierne og udnytte deres potentiale.
AAU’s talentprogram supplerer forskningen
Mads Albertsen er en del af AAU’s talentplejeprogram, hvor yngre talentfulde forskere får muligheden for at udvikle sig til fremtidige stærke forskningsledere. En del af de midler han har fået gennem programmet, har han brugt til at ansætte en ph.d.-studerende til et projekt, der er en overbygning på den nye metode til DNA-sekventering.
- Talentprogrammet er et udtryk for, at der andre, der tror på mig. Programmet styrker mig både økonomisk og fagligt - fx gennem en lederuddannelse. Og netop ledelseskompetencer bliver jeg også vurderet på, når jeg søger midler hos forskellige fonde, så der kan talentprogrammet lige være det sidste, der gør, at jeg kommer gennem nåleøjet, siger Mads Albertsen.
Fakta
- Den videnskabelige artikel, der beskriver den nye metode er netop offentliggjort i Nature Biotechnology under titlen: ”Retrieval of a million high-quality, full-length microbial 16S and 18S rRNA gene sequences without primer bias”: Læs artiklen her.
- Forskningsprojektet er gennemført af seks forskere på Aalborg Universitet: Søren M. Karst, Morten S. Dueholm, Simon J. McIlroy, Rasmus H. Kirkegaard, Per H. Nielsen og Mads Albertsen
Kontakt
- Mads Albersen, lektor på Institut for Kemi og Biovidenskab, AAU, tlf. 2293 2191 , e-mail: ma@bio.aau.dk, www.albertsenlab.org
- Sanne Holm Nielsen, pressekontakt, AAU, tlf. 9940 3517, e-mail: shn@adm.aau.dk