I gamla fiskben gömmer sig framtida upptäckter

Hyllorna når från golv till tak och är fyllda med platta plastlådor. I varje låda hundratals bruna papperspåsar. ”ABBO, 199, 85, 78-04-07” står det skrivet i blyerts. I påsen; gällock* och fjäll från en 199 millimeter lång och 85 gram tung abborre, fångad vid ett provfiske den 7 april för 47 år sedan. 

I det biologiska arkivet vid SLU:s kustlaboratorium i Öregrund finns hundratusentals prover från fiskar som fångats inom den långsiktiga kustfiskövervakningen. Här bevaras hårda strukturer, bland annat gällock, fjäll och otoliter (hörselstenar), som samlats in för att bland annat åldersbestämma fiskar och följa hur fiskbestånd och havsmiljön förändrats över tid.

Från åldersbestämning till DNA-analyser

Men går det att utvinna DNA av tillräckligt hög kvalitet ur kokade gällock som förvarats i ett arkiv i decennier? Den frågan började Jingyao Niu, då doktorand på institutionen för akvatiska resurser vid SLU, undersöka.

 – Gällocken samlades ursprungligen in för åldersbestämning, inte för genetiska analyser. De hade därför skrubbats i kokande vatten för att rensas från mjukdelar, och eftersom just mjukdelarna normalt innehåller mest DNA så var det verkligen inte självklart att proverna fortfarande skulle innehålla tillräckligt mycket analyserbar arvsmassa, säger Jingyao Niu.

Jingyao analyserade gällock från abborrar som fångats mellan 1977 och 2002. Resultaten, som publicerats vetenskapligt, visar att DNA från de gamla gällocken höll förvånansvärt hög kvalitet. Forskarna kunde sekvensera fiskarnas hela arvsmassa, och kvaliteten var jämförbar med DNA från färsk vävnad. 

Metoden öppnar nya möjligheter

Studien visar också att metoden är förhållandevis enkel att använda. Med endast mindre anpassningar av befintliga laboratoriemetoder för färskt material kan DNA utvinnas ur arkivprover som samlats in för helt andra syften.

– Vid universitet, museer och forskningsinstitutioner runt om i världen finns biologiska samlingar med prover som sparats långt innan dagens genetiska analysmetoder fanns. Vår studie visar att de kan bli en ovärderlig resurs när analystekniken fortsätter att utvecklas, säger Jingyao Niu.

Nästa steg är att använda metoden för att besvara nya frågor.

– Genom att jämföra DNA från olika tidsperioder kan vi undersöka hur fiskbestånd förändrats genetiskt över tid. Det kan till exempel ge oss ny kunskap om hur populationer har påverkats av fiske och miljöförändringar. Nu använder vi denna metod för att studera om abborrar har anpassat sig till allt varmare vatten, vilket hjälper oss förstå klimatförändringarnas effekter, säger Anna Gårdmark, professor vid institutionen för akvatiska resurser och medförfattare till studien.

Studien DNA extracted from boiled archival fish bones yields high-quality whole-genome sequencing data har publicerats i den vetenskapliga tidskriften Journal of Fish Biology.

*Gällocket är en benplatta som skyddar fiskens gälar (andningsorgan). När fisken växer bildas årsringar i gällocket, som visar hur gammal fisken är.