Jämförande korshybridiseringar mellan olika arter ur familjen Sulfolobales
Erica Almström
Det finns, så vitt vi vet, tre domäner för liv på Jorden, Eukarya, Bacteria och Archaea.
Archaea är den mer okända av de tre, vilket kan förklaras med att den identifierades först i
slutet på 1970 talet av Carl Woese. Domänen delas in i fyra fyla, Euryarchaeota,
Crenarchaeota, Korarchaeota, och Nanoarchaeota. Hos fylum Crenaechaeota finns familjen
Sulfolobales, där de arter jag använt mig av i projektet finns. Dessa är hypertermoacidofiler,
vilket betyder att de lever i de mest extrema miljöer på Jorden med höga temperaturer och
låga pH-värden.
Målet med projektet var att undersöka hur lika olika arter från ordningen Sulfolobales är på
genetisk nivå, genom att jämföra deras DNA med hjälp av mikromatriser. De arter ur familjen
Sulfolobales som användes till detta var S. tokodaii, S. sulfolobus, S. islandicus och A.
hospitalis.
En mikromatris består av en glasskiva till vilken man bundit tusentals små DNA-molekyler
(sonder) i ett känt mönster.Alla sonder kommer från olika delar av organismens DNA, och har
därför olika sekvens. I det här projektet användes mikromatriser med DNA-bitar som
representerade allt DNA från S. solfataricus och S. acidocaldarius. När man skall undersöka
hur lika ens testsekvenser är tillsätter man fluorescensmärkta DNA-prover till mikromatrisen,
ett referensprov (vars DNA-sekvens är känd) och ett testprov (det man vill undersöka). Under
inkuberingen binder de märkta proverna till sonderna och eftersom de olika arternas gener
inte är identiska kommer de att binda till sonderna olika mycket (av den som är mest lik
sonden kommer mer att binda än för den som är mindre lik). Intensiteten i fluorescensen för
de olika färgerna mäts sedan. Kvoten av intensitetsvärdet mellan de två olika färgerna anger
förhållandet i intensitet mellan test och referens; detta förhållande ska motsvara hur lika de
två genomen är på genetisk nivå. Som referens i mina försök har jag använt S. solfataricus
och de arter jag har testat var S. islandicus, S. tokodaii och A. hospitalis.. S. solfataricusprovernas sekvens jämfördes med S. tokodaii-sekvensernas med hjälp av ett dataprogram för
att ta reda på hur lika de egentligen var, och sedan plottades värdena från
mikromatrisundersökningen mot genernas sekvenslikhet enligt databanksundersöknngen. För
att undersöka om det gick att utläsa likhet mellan olika genom från intensiteten gjordes också
en hybridisering mellan de två redan sekvenserade genomen, S. solfataricus och S. tokodaii
Resultaten från hybridiseringarna visade att det fanns en korrelation mellan
mikromatrisresultaten och sekvenslikheten, men denna korrelation minskade när
sekvenslikheten mellan S. solfataricus och S. tokodaii hamnade under 60 %. I mina
hybridiseringar såg jag också att S. tokodaii, S. islandicus och A. hospitalis hybridiserade klart
bättre till S. solfataricus än till S. acidocaldarius. Detta är märkligt eftersom jag förväntade
mig att Sulfolobus-medlemmarna skulle korshybridisera bättre till matriserna än vad A.
hospitalis skulle göra. Detta skulle då betyda att A. hospitalis är närmre släkt med S.
solfataricus än vad S. acidocaldarius är. Så frågan är varför S. acidocaldarius räknas till
Sulfolobales-familjen men inte A. hospitalis?
Degree project in Biology
Examensarbete I biologi, 20P, VT 2004-06-01
Department of Biology and Department of Molecular Evolution, Uppsala University
Supervisor: Rolf Bernander
