1998 Museets DNA-lab

 

– Endre Willassen og Heidi Lie Andersen –

 

Rundt midten av 1980-tallet begynte det å skje store metodologiske endringer i mange biologiske forskningsmiljø. Det var fordi polymerase-kjedereaksjonen, PCR, var blitt kommersialisert og tilgjengeliggjort for mange brukere.

 

Utsnitt av et kromatogram fra en tidlig sekvenseringsmaskin på Høyteknologisenteret. Her leses rekkefølgen på nukleotidene i en DNA-sekvens.

 

Teknologiske kvantesprang

PCR gjør det mulig å kopiere og oppkonsentrere et stykke av en DNA-kjede slik at den kan forekomme i tusener av kopier. Prinsippet for denne kjemiske reaksjonen ble først beskrevet i 1971 av Kjell Kleppe, som senere ble professor ved UiB. Gary Mullis fikk senere Nobelprisen for å ha gjort metoden anvendbar med et enzym fra varme kilder, som kan bygge DNA-kjeder ved høye temperaturer. PCR kan også benyttes til såkalt Sanger-sekvensering, der de fire ulike byggesteinene i en DNA-kjede merkes med fluorisering, slik at rekkefølgen kan leses av med en sekvenseringsmaskin. Samtidig med denne biokjemiske utviklingen kom en sterk vekst i informasjonsteknologi og bioinformatikk for ulike analyser av DNA-data.

 

Forskningsfinansiering

Ved UiB fantes det flere forskningsmiljøer som ivret etter å få ta del i den bioteknologiske utviklingen. Ved Zoologisk Museum hadde professor Sæther fått en hederlig evaluering fra Forskningsrådet i 1988. Der ble museet anbefalt å ta i bruk molekylære metoder i sin forskning. Sæther søkte derfor Forskningsrådet om finansiering for å få etablere et DNA-laboratorium. Det lykkes imidlertid ikke. Noen år senere gjorde zoologene Lawrence Kirkendall og Endre Willassen et nytt forsøk, sammen med Dag Helland, som var styrer ved Institutt for Molekylærbiologi.  Søknaden måtte ha nødvendig støtte hos Det Matematisk-naturvitenskapelige fakultet for å få finansiering gjennom et såkalt Strategisk Universitetsprogram (SUP). Men fakultetet hadde da andre prioriteringer, så søknaden rakk ikke frem som SUP. Etter at representanter fra Forskningsrådet senere kom på besøk til fakultetet, lot det til at de antakelig hadde lagt inn et godt ord for søknaden i administrasjonen der. I alle fall ble det, etter en revidert søknad i 1997, ekstraordinært bevilget en startsum til et prosjekt med tittel «Applications of Molecular Techniques in Phylogenetic Biology». Finansieringen var ment for ett år, men fordi pengene først var tilgjengelig sent på året, ble prosjektet tillatt en varighet på to år.

 

En arbeidsbenk med nyinnkjøpte mikropipetter, kjemikalier og materiell for å trekke DNA ut av vepsprøver. Laboratorium 4, Molekylærbiologisk Institutt, UiB. 1998. Foto. E.Willassen

 

Nye laboratorier

Ved oppstart i 1998 hospiterte vi i laboratorium 4 hos professor Johan Lillehaug i Høyteknologisentret. Lillehaug var også sentral i forhandlinger mellom ulike UiB interessenter og Det Matematisk-Naturvitenskaplige Fakultetet, som førte til investering i et eget DNA-sekvenseringslaboratorium i Sars-senteret.  Der ble det skaffet maskiner som kunne lese sekvenser av det DNA vi hadde produsert med Sanger-metoden.

På dette tidspunktet var også Stefan Ekman fra Botanisk Institutt blitt prosjekt-medarbeider. Vi fikk innredet et lite laboratorium i Realfagbygget med to rom og adskilte områder for pre-PCR og post-PCR prøver (1).  Ekmans student, Heidi Lie Andersen, som allerede hadde relevant erfaring med DNA-teknikk, ble vår kontaktperson mot utstyrsbransjen, og fikk et kortere engasjement med innkjøp og anskaffelser av utstyr, kjemikalier og forbruksmateriell.  Det var mikropipetter, PCR-maskiner, elektrolysekar, geldokumentasjonsapparat, og annet. «DNA-laben» tiltrakk seg studenter og ble også infrastruktur for andre prosjekter med egen finansiering.

 

Endelig SUP

I 1999 ble en ny søknad, med tittel «Applications of Molecular Techniques in Systematic Biology», omsider godkjent som et prosjekt under paraplyen «Strategiske Universitetsprogram».  Utlyste stillinger ble besatt av to postdoktorer, Christian Printzen fra 1. mai 2000, og David Rees fra 15.november.  Den første stipendiaten, Heidi Lie Andersen, begynte 1. februar samme år. Året etter, 22. februar, begynte Pål Berg som doktorgradsstipendiat. Blant flere dyktige laboratorieteknikere var Morten Skage, Bianca Nygård, og Birgit Kanz. Flere studenter fikk også kortere engasjementer i prosjektet.

 

Reorganisering og ny utvikling

Zoologisk Museum og Zoologisk Laboratorium, som begge hadde status som institutter i Det Matematisk-naturvitenskapelige fakultetet ble slått sammen til et Zoologisk Institutt. Senere ble Botanisk Institutt, Institutt for fiskeri- og marinbiologi, Institutt for mikrobiologi og Zoologisk institutt slått sammen til ett Institutt for Biologi. Imidlertid ble det gjort unntak for zoologer og botanikere med tilknytning til vitenskapelige samlinger. De ble organisert under Universitetsmuseet.  Ved samlokalisering av de biologiske instituttene, ble DNA-laboratoriet i Realfagbygget nedlagt. Imidlertid ble utstyret tatt med til et nytt laboratorium i Biologiblokken på Marineholmen. Der ble fasilitetene forsterket med utstyr fra marinbiologenes DNA-lab og med nyanskaffelser. Museet fikk status som medeier i det nye laboratoriet og Louise Lindblom ble tilsatt som fast senioringeniør fra museet. Biologisk Institutt bidro også med to stillinger til laboratoriet, Kenneth Meland og Solveig Thorkelsen.

 

Et bredt felt av anvendelser

Selv for oss som var sterkt involvert i tidlig kompetansebygging på DNA-analyser, bør det være lov å konstatere at vi med det strategiske universitetsprogrammet oppnådde det som var den grunnleggende målsettingen. De tidligste forskningsarbeidene var særlig rettet mot fylogenetiske og evolusjonshistoriske spørsmål. Det første tiåret etter årtusenskiftet ble også sterkt preget av artsoppdagelse, artsavgrensing og artsidentifikasjon ved hjelp av DNA-markører. Tidligere Zoologisk Museum ble den første norske institusjon som sluttet seg til «Consortium for the barcoding of Life». Senere, i 2007, etablerte vi NorBOL, sammen med Universitetsmuseene i Oslo, Trondheim, og Tromsø.  Det kom til å bety store tilskudd til forskningen ved museet, både ved direkte finansiering og ved fortløpende, såkalte «artsprosjekter», der Artsdatabanken også ønsket at det ble produsert DNA-strekkoder med kartleggingen av norske arter.  En nylig evaluering av biologisk forskning i Norge tyder på at vi ved Universitetsmuseet i Bergen har lykkes godt med å kombinere DNA-undersøkelser med øvrige museumsaktiviteter til nytte for samfunnet (2).

 

Kilder

  1. Louise Lindblom, Kenneth Meland, Solveig Thorkildsen, Endre Willassen DNA-Lab: «Fortidens framtid» s ÅRBOK FOR Universitetsmuseet i Bergen 2014, side 52-61. https://www.uib.no/forskningskommunikasjon/122993/%C3%A5rbok
  1. Evaluation of Biosciences in Norway 2022-2024. National Report. The Research Council of Norway. https://www.forskningsradet.no/siteassets/publikasjoner/2024/evalbiovit-national-report_final_14.3.2024.pdf