Maskinene som leser arvestoffet.
Jeg sitter på laboratoriet med en liten plate med 96 rom. I bunnen av hvert rom er det mindre enn én dråpe klar væske. Med det blotte øyet ser dråpene identiske ut, som en liten vanndråpe. Men dråpene er ikke så like som de ser ut som.
I hver dråpe skjuler det seg DNA fra bakterier som er for smått til at jeg klarer å se det. Koden som befinner seg i dette mikroskopiske bakterie-DNAet er det jeg jobber med 1-2 dager i uken i min praksis hos Norwegian Sequencing Centre (NSC).
Bakterie-DNA i prøver fra mennesker
NSC holder til på Avdeling for medisinsk genetikk på Ullevål sykehus. Her driver vi med DNA-sekvensering. Alle levende organismer har DNA som arvestoff, og DNA-sekvensering er å finne den unike rekkefølgen på byggesteinene i arvestoffet.
Prøvene vi mottar er fra forskere i hele Norge og andre land. De kan være tatt fra alle levende organismer: fra mennesker og hvithai, til planter og bakterier.
Bakterie-DNAet jeg jobber med kommer fra spytt- og neseprøver fra mennesker. De 96 små dråpene kommer fra 96 mennesker. Min praksis går ut på å forberede disse prøvene og kjøre dem på sekvenseringsmaskinen, der jeg ser på et område på bakterienes DNA.
Så hva kan DNA-området fra bakteriene fortelle oss om menneskene prøvene er tatt fra?
Flere DNA-tråder enn mennesker på jorden
Det som er så interessant med dette området på bakterie-DNAet, er at her er rekkefølgen på byggesteinene unik for ulike bakterietyper. Det vil si at ved å studere rekkefølgen i dette området, er det mulig å finne ut hvilke bakterietyper som er i prøven.
Du har kanskje hatt halsbetennelse med streptokokker før? Ved å se på dette DNA-området kan man finne ut om det er streptokokker i prøvene fra menneskene.
Når jeg mottar prøver, er det første jeg gjør å kopiere opp bakterie-DNAet. Da tilsetter jeg nødvendige stoffer til prøvene før jeg kjører dem på en PCR-maskin. Det er en maskin som utfører en prosess som ligner cellens egen mekanisme for å kopiere DNA.
Antall DNA-tråder dobles hver runde PCR-programmet kjøres. Totalt 28 runder. Det tilsvarer at hvis vi hadde begynt med én DNA-tråd i hvert av de 96 rommene, ville det etter kopiering vært flere DNA-tråder enn det er mennesker på jorden.
Så hvorfor trenger vi så mange kopier av DNAet for å identifisere bakteriene?
DNA-navnelapper
Det kan skje feil under sekvensering, og det store antallet DNA-kopier gjør at hver DNA-tråd leses flere ganger. Dermed blir resultatet mer nøyaktig.
Jeg sekvenserer mange prøver samtidig. For at det skal være mulig å skille hvilket bakterie-DNA som kommer fra hvilket menneske, må jeg gi alle prøvene en unik kombinasjon av indekser. Litt som å sette på navnelapper på klærne til barn i barnehagen. Hvis man finner en genser i lekestativet, kan man finne ut hvilket barn denne genseren tilhører ved å lese på navnelappen.
Lese koden
De 96 prøvene som jeg har brukt flere dager på å forberede på laboratoriet, er nå klare for sekvensering. Ytterligere 56 timer bruker maskinen på å lese bakterienes DNA.
Resultatet fra sekvenseringsmaskinen er en fil med informasjon om alt DNA i prøvene. Vi sender resultatene tilbake til forskeren som bruker arbeidet mitt som en del av sin forskning. Ved hjelp av indeksene jeg satte på kan forskeren finne ut hvilke bakterietyper som var i spytt- og neseprøvene fra hvert menneske.
