Disputas: Lene Martinsen

Prøveforelesning

Bedømmelseskomité

Dr. Trude Schwarzacher, University of Leicester, Deptartment of Biology, UK
Dr. Durdica Ugarkovic, Ruder Boskovic Institute, Croatia
Professor Jan Lifjeld, Natural History Museum, University of Oslo

Leder av disputas:  Professor David L. Bruton

Veileder:  Lutz Bachmann, Arild Johnsen

Sammendrag

Hva kan vi lære av hulegresshoppers arvemateriale? Gresshopper som gjemmer seg bort og lever mesteparten av livet sitt i huler kan brukes som modellorganismer til å studere DNA (arvemateriale). Dette fordi evolusjonen (utviklingen) av DNA’et skjer isolert i hulene uten innblanding fra andre gresshopper i andre populasjoner eller andre huler. Evolusjonen skjer med andre ord i ro og fred uten for mye støy. Martinsen har brukt hulegresshopper til å studere en bestemt del av DNA’et som kalles satellitt-DNA. Satellitt-DNA er korte sekvenser av DNA som er organisert på rekke og rad, og det kan være flere tusen slike korte sekvenser etterhverandre. I mange organismer utgjør de en stor del av den totale DNA-mengden. Det mystiske med satellitt-DNA er at til tross for at det forekommer så mye av det i mange organismer vet man veldig lite om hva de brukes til og hvorfor det er så mange av dem. For 20-30 år siden fikk de derfor betegnelsen ”junk DNA” – altså man trodde det bare var genetisk søppel! I dag vet man litt mer om mulig funksjoner, men i de fleste arter er det fremdeles et mysterium. Martinsen har studert den evolusjonære historien til en slekt hulegresshopper kalt Dolichopoda ved hjelp av DNA-sekvensering. Slekta er utbredt i det nordlige Middelhavsområdet og lever i både naturlige og menneskeskapte huler. Det ble brukt velkjente molekylære markører fra det mitokondrielle genomet til å analysere slektskapsforholdet og den geografiske spredningen av artene i Dolichopoda. Disse resultatene ble brukt som grunnlagsmateriale til å tolke analysene av satellitt-DNA sekvenser. Ved å sammenligne resultatene basert på de velkjente mitokondrielle markørene, fant Martinsen ut at satellitt-DNA i Dolichopoda evolverer sakte i forhold til mange andre satellitt DNA-familier og at de reflekterer slektskapsforholdene mellom de ulike artene. Det mest vanlige for satellitt-DNA er rask evolusjon som fører til spesifikke mønstere for hver enkelt art. I tillegg undersøkte Martinsen en mindre del av satellitt-DNA sekvensene som kan danne en såkalt ”hammerhead ribozyme”-struktur. Hammerhead ribozymer er små RNA-molekyler som fungerer som enzym. Resultatene viste at denne delen av satellitt DNA-sekvensen er mindre variert enn resten av sekvensen og den var tilstedet i alle Dolichopoda-artene som ble undersøkt. Dette kan tyde på at hammerhead ribozymet har en funksjon i cellene i Dolichopoda, og denne funksjonaliteten påvirker evolusjonen av satellitt DNA-sekvensene. Resultatene i dette prosjektet er et eksempel på hva slags rolle satellitt-DNA kan ha, men kan på det nåværende tidspunkt ikke si noe mer generelt om satellitt-DNAs funksjon. Hammerhead ribozymet i Dolichopoda er antagelig et spesialtilfelle, selv om man også har funnet noe tilsvarende i amfibier. Dette doktorgradsarbeidet ble utført ved Naturhistorisk Museum som en del av The National Center for Biosystematics.

Kontaktperson

For mer informasjon, kontakt Elisabeth Aronsen.