Workshop om infrastrukturbehov för eDNA/streckkodning för

1
Workshop om infrastrukturbehov for
eDNA/streckkodning for
miljoovervakning och forskning
24 OKTOBER 2016 - SLU UPPSALA, C-250E208 LÄROSAL T, ULLS HUS E-BLOCKET
Syftet med brainstorming-mötet/workshopen var att belysa infrastrukturbehovet och – möjligheter för att
kunna börja använda eDNA/(meta)barcoding i framtida miljöövervakning och miljöanalys i Sverige i stor skala
och med fasta rutiner. Idén till workshopen har arbetats fram i samråd med Naturvårdsverket samt Havs- och
Vattenmyndigheten, och Maria Kahlert (koordinator för SLUs forskarnätverket om eDNA/(meta)barcoding) fick
uppdraget att organisera och planera workshopen. Workshopen var riktad till alla organisationer i Sverige som
eventuellt kan vara värd för en del (eller hela) infrastrukturen för miljöövervakningen. Workshopen riktades
även till avnämare som potentiella användare av DNA-metodik inom miljöövervakning. Deltagarna diskuterade
om och hur strukturer för miljöövervakning och forskning kan samordnas. Workshopen började med
presentationer om behov, följd av informella och öppna diskussioner om hur behoven kan tillgodoses och
vilken kompetens som eventuella uppdragstagare av DNA-analys behöver ha.
DELTAGARE:
Maria Kahlert, SLU (workshop-organisator/koordinator, kontakt: maria.kahlertATslu.se)
Patrik Bohman, SLU
Stina Drakare, SLU
Ulf Gärdenfors, SLU
Björn Lindahl, SLU
Johan Stendahl, SLU
Jan Stenlid, SLU
Malin Strand, SLU
Åke Olson, SLU
Stefan Bertilsson, UU
Alexandre Antonelli, GU
Per Sundberg, GU
Agneta Andersson, UmU
Johan Wikner, UmU
Elena Gorokhova, SU
Francisco Nascimento, SU
Anders Andersson, KTH, SciLifeLab
Inger Jonasson, SciLifeLab
Olga Vinnere Pettersson, SciLifeLab
Alexander Eiler
Micaela A. Hellström, Aquabiota
Niclas Gyllenstrand, NRM
Rasmus Hovmöller, NRM
Thomas Lyrholm, NRM
Gunilla Ejdung, HaV
Ulrika Stensdotter Blomberg, HaV
Ola Inghe, Naturvårdsverket
Nils Höglund, Coalition Clean Baltic (CCB)
1
2
Minnesanteckningar från eftermiddagens aktiviteter
Diskussionsfrågor:
Hur ska infrastrukturen för användning av DNA för miljöövervakning (MÖ) se ut och var ska den
ligga/vem ska vara ansvarig?
Hur garanterar vi ett organiserat och effektivt samarbete och utbyte mellan forskare och MÖ
(avnämare/andra aktörer)?
Finansiering?
Grupp 1 Diskuterade:

Vem äger data, inte självklart i alla fall

Lagra i internationella databaser – spegla till nationell nivå

Sekvensering har stordriftsfördelar

För presekvensering föreslog de flera aktörer med virtuellt centrum för att synliggöra möjligheter för användare
och stöttning mellan aktörerna.

Kan man spara DNA i mindre volym och torrt för att inte behöva ha energislukande frysar igång?

Vi behöver ett sätt att fortsätta samarbeta om detta som ett nätverk. Nätverk, diskussionsforum, workshops,
facebookgrupper. Plattform! Vore bra med årliga möten. Kanske via SweBOL (som undviker organisatorisk
hemvist)?
Grupp 2 diskuterade:

Att det finns olika synsätt mellan makro- och mikroorganismer. Det behöver synliggöras.

Pipelines: Privat vs statsfinansiering? Hur är det med offentlig upphandling? Hur gör man med privata beställare i
öppna pipelines?

BOLD-arter vs OTU-arter, databaser och identifieringstekniker.

Gruppen var enig om att data behöver lagras på internationella ställen.

Att vi bör främja arbete med fler markörer än COI för att få en brett funktionell databas för makroorganismer.
2
3



Golden standard är en omöjlighet
Få standarder (t.ex. CEN, ISO, SIS) finns på DNA området, de hänger inte med i utveckling.
Hur ska datatolkning finansieras? Kanske behövs konsultcentra med expertis för olika organismgrupper.
Ulf presenterade behoven:
1. Fysisk infrastruktur – labb
2. Protokoll och metodik
3. Biobanker
4. Databaser och portaler
5. Tolkning av olika typer – Referenser, kvalitetssäkring av tolkning, ska det vara centraliserat

Malin berättade att BOLD tidigare har hjälpt till med utveckling ”on demand”
Grupp 3 diskuterade

Att det är viktigt med en tydlig beställarroll särskilt för DNA kopplat till MÖ.

Beställarna kan vinna tid genom att börja med att beställa parallellprover för DNA analyser som lagras så länge.
Ger möjlighet till parallellserier med traditionella metoder för ett kontrollerat metodbyte. Spara och lagra prover
bör vara prio ett.

Standarder bör formuleras så att resultaten är säkrade, en mycket exakt metod är svårt att spika fast pga. den
snabba teknikutvecklingen

Datavärdskapen bör vara samma som nu lagrar och publicerar MÖ-data. Resultaten från DNA analysen är
tillräckligt lik nuvarande typ av data. Rådata lagras på annat ställe, precis som för t.ex. kemiska parametrar.

Vi bör låna friskt från andra länder som kommit längre med att använda DNA för MÖ.

Vi diskuterade om det fanns ett FORMAS projekt för att höja beställarkompetensen?!

Att det kan vara farligt med för standardiserade metoder just nu. Metoderna är i för snabb förändringstakt – bör
plana ut med tiden.

Att man kan använda Citizen Science för invasiva arter om insamlingsmetodik är enkel och det finns möjlighet att
analysera många prover. Samt att DNA metoder är utmärkta för denna typ av prov som inte kräver kvantifiering.

Att man från ett större set med arter bör kunna välja ut intressanta arter att utveckla metoder för kvantifiering
(enstaka arter är mera relevant för makroorganismer, för mikroorganismer kan kvantifiering av hela gruppen
behöva utredas).

Bra att jobba internationellt från början så man inte behöver interkalibrera när alla medlemsländer i EU redan
utvecklat egna olika metoder för miljöövervakning. Ländernas traditioner på DNA-området är ännu inte så långa –
bra!
Grupp 4 diskuterade:

Hur man extraherar DNA. Behövs standard.

Miljöövervakning och forskningsinfrastruktur.
o MÖ-data kan användas till forskning
o Undvik parallella strukturer
o På fartygssidan går det att samordna MÖ och forskning – borde gå även här!

Kvantifierbarhet
o Inte kritiskt granskat än!?
o Det går ofta att använda DNA-resultat som kvantitativa data. Behöver visas!

Hur vet man vem som gör vad? Behövs nätverk och kartläggning

Labben bör vara anpassade till eDNA (renhet)
Grupp 5 diskuterade:

Provtagning
o Standardisera extrahering – flera tror ej att det är möjligt
o Lagring av DNA-prover

Rådata vs slutdata (=sekvenslista, taxalista)

Molnlagring av data är det möjligt för MÖ?

Viktigt bevara koppling mellan referensexemplar och DNA-sekvens.

Tillåter MÖ extrahering och analysering utomlands?

Inte fastna i dagens MÖ och krav – vara öppna i tanken!
3
4
Sammanfattande diskussion. Hur fortsätta?
Strukturbehoven:
Behov, men även redan existerade strukturer (se länkarna i slutet av detta dokument), finns på
många fronter, såsom kring:






råprover (provtagning, konservering, lagring/provbanker)
DNA extraktion och PCR (amplifiering)
sekvensering
databaser (referensdatabaser & dataarkivering av prover)
bioinformatik (översättning DNA -> art/taxalistor (”pipelines”))
användning för miljöövervakningen (utveckling, kvalitetssäkring och testning av nya metoder
samt kvalitetssäkring av befintliga DNA-metoder (om de ska kunna användas i
miljöövervakningen, implementering av DNA metoder, standardisering)
Enighet om att det är viktigt synliggöra projekt inom eDNA/DNA och hur de kan användas för
miljöövervakning samt relaterande forskning i Sverige för att möjliggöra ett samarbete. Tydligt att
flera delar behöver åtgärdas samtidigt, förslag att bryta ner i flera delar med kopplade
arbetsgrupper.
Flera tyckte att Sverige ska stödja internationella initiativ och kanske använda deras resurser/verktyg,
bl.a. ang. referensdatabaser, utveckling av metoder inom COST action DNAqua-net CA15219 (ett
europeisk forskar- och användarnätverk finansierad genom EU Programmet Horizon 2020),
datalagring/nätverk inom NorBOL/SweBOL (Norsk respektive Svensk nationell nätverk för DNAstreckkodning) och SNIC (VR-finansierat projekt om datalagring).
Pågående utredningar:
Tre utredningar om användning och behov av barcoding pågår och kommer vara klara i slutet av
januari. NVs utredning är på artnivå av makroorganismer, HaVs utredning gäller användandet av
barcoding i den akvatiska miljöövervakningen, NV utreder jordprovsanalys som skulle kunna
inkludera mikroorganismer om barcoding fungerar.
Svensk barcoding network för miljöanalys:
Struktur & vision:
Förslag att lansera ”EDNA”, e-DNA rådgivar-nätverk för Sverige, ett forum att diskutera och
informera om utvecklingen av hur metodiken kan användas inom miljöövervakning och forskning,
samt att diskutera fördelar av ett samarbete mellan dessa två. Enighet om att detta kontaktnätverk,
startat med workshopen, är viktigt. Önskemål om en webbsida med kontaktnät för resurser inom
DNA-metodiken. Önskemål om minikongress och årliga möten. Enighet om att följa utvecklingen av
COST action DNAqua-net, troligtvis ingen COST motsvarighet på den terrestra sidan. Möjligt med nya
direktiv inom miljöövervakningen där DNA metoder kommer att krävas/användas.
4
5
Visionsförslag för vårt Svenska nätverk EDNA:
”Samarbete mellan miljöövervakning och forskning gynnar framtagande och användande av
kvalitetssäkrade DNA-metoder för miljöövervakning och miljöanalys.”
Visionen bör ha fokus på miljöövervakningen, men eftersom vi var eniga om att vi bör undvika att
bygga upp parallella strukturer för forskning och miljöövervakning så bör vi betona nyttan av
samarbetet mellan forskare och avnämare.
Syftet är att utveckla samarbete mellan forskning kring DNA-metodik och dess användning i
miljöövervakning och miljöanalys genom informationsutbyte och konstruktiva diskussioner där
forskningsresultat samt miljöövervaknings- och miljöanalys-behov resulterar i synergiereffekter som
för både forskning och miljöövervakning och miljöanalys framåt.
Finansiering:
För att hitta finansiering måste vi arbeta vidare med en tydligare struktur, vision och syfte för
gruppen. På WS var vi eniga om att vi bör inkludera alla intresserade. Alla gillade idén med mindre
arbetsgrupper. Vi bestämde att tre arbetsgrupper ska ta fram förslag och underlag till Inventering av
behoven, Vision, Funktioner, Strategi, Finansieringskällor till nästa möte av hela gruppen, som
bestämdes till 25, 26 eller 28 april i Göteborg. Frivilliga som lovade att hålla liv i nätverket EDNA och
att planera nästa möte: Maria Kahlert (sammankallande, SLU), Alexandre Antonelli (GU), Gunilla
Ejdung (HaV), Micaela A. Hellström (AquaBiota), Malin Strand (SLU).
Arbetsgruppsförslag
1. Presekvensering. Micaela A. Hellström (sammankallande), Alexandre Antonelli, Niclas
Gyllenstrand, Åke Olson, Jan Stenlid, Stefan Bertilsson
2. Goda exempel – Proof of concept – Validering av metoder - Case studies, särskilt
kvantitativa. Gunilla Ejdung (sammankallande), Agneta Andersson, Alexandre Antonelli,
Patrik Bohman, Micaela A. Hellström, Tomas Lyrholm, Francisco Nascimento, Johan Stendahl,
3. Beställarperspektivet – Index för Vattendirektivet, arter för t.ex. rödlistor, Art- och
habitatdirektivet. Stina Drakare (sammankallande), Gunilla Ejdung, Ulf Gärdenfors (inte
tillfrågad), Rasmus Hovmöller, Björn Lindahl, Ulrika Stensdotter Blomberg
Framtida arbetsgrupper, att tillsättas efter Aprilmötet:
1. Finansiering - för att hålla igång nätverket.
2. Bioinformatik – förslag att fråga Anders Andersson och bjuda någon från SNIC till aprilmötet
Vid pennan/ Maria Kahlert, Malin Strand, Gunilla Ejdung, Stina Drakare
5
6
Länkar
Existerande infrastrukturer



SWEBOL: e-DNA/DNA i miljöövervakning
http://swebol.org/e-dna-i-miljoovervakning/
SciLifeLab
www.scilifelab.se
Svenska DNA-nyckeln
https://www.dina-web.net/dnakey/
Externa resurser


Wikipedia
https://sv.wikipedia.org/wiki/DNA-streckkodning
SPYGEN, a service and research laboratory specialising in the monitoring biodiversity using eDNA
http://www.spygen.com/
Nätverk






SLU-barcoding nätverk av SLU-forskare och -miljöanalytiker
https://internt.slu.se/utbildning-forskning-foma/fortlopandemiljoanalys/samverkan_samarbeten/dna-barcoding/
eDNA Google group - informal network
https://groups.google.com/forum/#!forum/edna-network
COST action DNAqua-net CA15219
http://dnaqua.net/
R-SYST, the French national network
http://www.rsyst.inra.fr/en
Swedish Infrastructure for Ecosystem Science – SITES
http://www.fieldsites.se/sv-SE
UNITE - a molecular database for the identification of ectomycorrhizal fungi
http://unite.ut.ee/
Välkommen med förslag till fler länkar, både Svenska & internationella länkar. Gärna med lite info om
innehållet.
6
7
7