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Technologie

Der molekularbiologische Artnachweis mittels eDNA bietet verschiedene Vorteile: eine visuelle Detektion oder das Fangen der gesuchten Spezies ist nicht notwendig. Dadurch ist die Methode nicht invasiv für die jeweiligen Arten und auch die Störung der umgebenden Fauna und Flora ist minimal. Darüber hinaus ist das Verfahren zeitsparend, objektiv und liefert robuste Ergebnisse, was vor allem bei der Suche nach schwierig zu identifizierenden Arten eine wichtige Rolle spielt. Doch wie funktioniert eigentlich der molekularbiologische Artennachweis?

eDNA (Umwelt-DNA)

Das Nachweisverfahren wird mithilfe von eDNA (environmental DNA) durchgeführt, die auch als Umwelt-DNA bezeichnet wird. Das ist das Erbgut der Tiere und Pflanzen, das sie konstant an ihre umgebende Umwelt abgeben. Dies geschieht z.B. durch Hautzellen, Schleim, Ausscheidungen oder auch bei der Fortpflanzung. Diese eDNA bleibt dann, abhängig von biotischen und abiotischen Faktoren, eine gewisse Zeit im jeweiligen Lebensraum der Spezies erhalten.

Aquatischer Lebensraum. Foto © PMU Photography - Philipp Mundil
Entnahme einer Wasserprobe. Foto © Andreas Bindseil

Probenahme – Gewinnung von eDNA

Um eDNA zu gewinnen ist eine Probe des Lebensraumes ausreichend, in dem sich die zu untersuchende Spezies aufhält. Bei aquatisch lebenden Arten kann etwa eine kleine Wasserprobe gesammelt werden. Aus dieser Probe wird mithilfe einer Spritze ein Teilmenge des Wassers entnommen und über einen speziellen Filter geleitet. Dadurch bleibt die eDNA der Tiere und Pflanzen im Filter haften und kann im Labor der weiterführenden Analyse unterzogen werden.

Analyse von eDNA

Die in dem speziellen Filter gesammelte eDNA wird dann anschließend im Labor extrahiert. Nach der Extraktion folgen mehrere Reinigungsschritte und die Analyse der DNA. Hierfür wird das moderne molekularbiologische Verfahren der spezies-spezifischen qPCR-Analyse genutzt. Mithilfe dieser Methode kann die in der Probe enthaltene eDNA eindeutig den gesuchten Tier- und Pflanzenarten im jeweiligen Lebensraum zugeordnet werden. Die effiziente und zeitsparende Analyse ermöglicht einen hohen Probendurchsatz.

Analyse von eDNA. Foto © PMU Photography - Philipp Mundil