Identifiering av en genetisk markör för könsbestämning av Gasterosteus aculeatus

Relevanta dokument
Tillämpning av olika molekylärbiologiska verktyg för kloning av en gen

Polymerase Chain Reaction

Laboration v.40 Detektion av Legionella pneumophilia med nestad PCR

Laboration DNA. Datum:16/11 20/ Labgrupp: 11 Laboranter: Johanna Olsson & Kent Johansson

Genkloning och PCR av tetracyklinresistensgen. från pacyc184 till puc19

Detektion av Endosymbionter hos insekter via PCR, kloning och sekvensering

/LGM. Amplifiering och analys av humant mitokondrie-dna med hjälp av PCR teknik och agarosgelelektrofores

DNA-labb / Plasmidlabb

Tillämpning av olika molekylärbiologiska verktyg för kloning av en gen

LAB 12. Preparation och analys av plasmid-dna från E.coli

Genkloning och PCR av tetracyklinresistensgen från pacyc184

Linköpings Universitet. Laboration i genteknik

Undersökning av Ammoniumoxiderande Arkéer i reningsverks slam

TFKE32/TFKI09/9KEA21. Laboration i Genteknik

JANINA WARENHOLT Molekylär patologi LUND

Linköpings Universitet. Lägesspecifik Mutagenes av proteiner

ChromoQuant In vitro diagnostiskt test kit för analys av vanligen förekommande aneuploidier i kromosomerna 13, 18 och 21 samt i X och Y.

Bevarande och uthålligt nyttjande av en hotad art: flodkräftan i Sverige

Rapport avseende DNA-analys av spillningsprover från järv och lo

Realtids-PCR. icycler BioRad, mikrotiterplattor. LightCycler Roche, kapillärer. ABI Prism 7000 Applied Biosystem mikrotiterplattor

Separation av plasmaproteiner med elektrofores, HYDRAGEL PROTEIN(E) K20

Syfte? Naturliga populationer i Trollsvattnen. Otoliter för åldersbestämning. Vävnadsprover för genetisk analys

ChromoQuant In vitro diagnostiskt test kit för analys av vanligen förekommande aneuploidier i kromosomerna 13, 18 och 21 samt i X och Y.

DNA-analyser: Introduktion till DNA-analys med PCR och gelelektrofores. Niklas Dahrén

Linköpings Universitet. Lägesspecifik mutagenes av proteiner

VARGAR OCH DNA ANALYS

Analys av nukleinsyra. Molekylärbiologisk metodik T3 ht 11 Märit Karls

UTVECKLING AV EN PCR METOD FÖR IDENTIFIERING AV NYUPPTÄCKTA MJÖLKSYRABAKTERIER

DNA-analyser: Diagnosticera cystisk fibros och sicklecellanemi med DNA-analys. Niklas Dahrén

Sik i Bottenhavet - En, två eller flera arter? Sammandrag

Optimerat NGS-flöde för rutintypning av bakterier

DNA-ordlista. Amplifiera: Att kopiera och på så sätt mångfaldiga en DNA-sekvens med hjälp av PCR.

Mångfaldigande av mänskligt mitokondrie-dna

Slutrapport - Förstudie om Alternariaförekomst i potatis och behandlingseffekter 2013 i Mellansverige.

Malmö Naturskola FISKAR. Innehållsförteckning. Innehållsförteckning... 1 Abborre... 2 Gädda... 2 Mört... 3 Ruda... 3 Id... 3 Torsk... 5 Ål...

Instuderingsfrågor avsnitten Molekylär genetik och Rekombinant DNA tekniker, MCB

Totalt finns det alltså 20 individer i denna population. Hälften, dvs 50%, av dem är svarta.

Expression of recombinant protein including an. His-tag to facilitate purification for diagnosis of. CCHF and Lassa viruses

Centrum för genetisk identifiering Teknisk rapport Björnspillningsinventering 2015

Molekylärbiologisk diagnostik av tarmparasiter

En bioinformatisk genjakt

Akademin för Teknik och Miljö


Samtliga veckans ord v VECKANS ORD v 35 (+ omprov v 37)

C V C. Bruksanvisning till Biofortuna SSPGo TM HLA Wipe Test BF Revision 3. Juli 2014

Centrum för genetisk identifiering Fisk, kräftor och musslor som edna metod och fältprover

DUGGA Molekylärbiologi T2 / VT p (G = 25 p)

Preparation och spektroskopisk karakterisering av Myoglobin

Blågyltan. vår vackraste fisk B IO I O L OG O G I

edna i en droppe vatten

Cirkulerande cellfritt DNA

Institutionen för laboratoriemedicin Bilaga 2 Biomedicinska analytikerprogrammet Analytisk Kemi och Biokemisk metodik Ht 2010, Termin 3

Uttryck av kloratreduktas och kloritdismutas i Ideonella dechloratans odlade i aerob miljö med tillsatt klorat

Familjär hyperkolesterolemi med NGS-analys

Sammanställning över alternativ till etidiumbromid

Sammanfattning Arv och Evolution

Koncentrationsbestämning med hjälp av spädningsteknik och spektrofotometri

Område: FISKAR. Arbetsuppgifter och instuderingshjälp:

BJÖRNSPILLNING. - insamling till DNA-analyser

Slutrapport till SLU EkoForsk för projektet. Varför drabbas ekologiska värphöns av rödsjuka?

IDENTIFIERING AV 13 NYA MJÖLKSYRA- BAKTERIER MED DHPLC

Selektion av resistenta bakterier vid väldigt låga koncentrationer av antibiotika.

Immunteknologi, en introduktion. Hur man använder antikroppar för att mäta eller detektera biologiska händelser.

Min fiskebok en faktabok om allt man behöver veta om våra vanligaste fiskar.

Centrum för genetisk identifiering Teknisk rapport Björnspillningsinventering 2016

Ärftliga sjukdomar och egenskaper hos hund

Förordning nr 765/2002, benfria styckningsdelar av nötkött, exportbidrag [2241]

Diagnosticera cystisk fibros med DNA-analys. Niklas Dahrén

Störningar i ureacykeln och organiska acidurier För barn och ungdomar

Clostridium difficile diagnostik. Lucía Ortega Klinisk Mikrobiologi Växjö

Personnummer. DUGGA Molekylärbiologi T3 / HT p (G = 24 p)

Ladokkod: TK151C Tentamen ges för: Bt3. Namn: Person nummer: Tentamensdatum: 17/ Tid: 09:00-13:00. Hjälpmedel

Bruksanvisning för SURVEYOR Scan NRAS Kit Exons 2, 3 & 4 CE IVD

TENTAMEN för KMB056 - Molekylär Bioteknik

Bakgrund. Bomullsmögel- ny metod ger ökad precision och förbättrad riskbedömning. Bomullsmögel är en sjukdom som vissa år

Immunologi. Laboration; Epstein Barr Virus (EBV) serologi. Oxblodshemolysat test (OCH) Epstein Barr Virus ELISA (EBNA)

Equalis kvalitetssäkringsprogram 2018

Riskbedömning Coomassie-infärgning av gel

Naturkunskap årskurs 7 elevuppgifter

DNA FRÅN BLOD & KINDCELLER

Eklövs Fiske och Fiskevård. Kävlingeån. Nätprovfiske Löddeån- Kävlingeån. Sid 1 (12)

Erik Eriksson VMD Enheten för Bakteriologi

Sjustrålig smörbult B IO I O L OG O G I. - en av våra vanligaste fiskar

MHC Centrum av Hästens Immunsystem

18-19 december 2006 Christina Fjæraa Doktorand, avd för kemi och biomedicinsk vetenskap Karlstads Universitet

Laborationer i Cellbiologi med biokemi Lab 6-10

RAPD-PCR för storskalig typning av Bacillus cereus

BASÅRET KEMI B BIOKEMI VT GENETISK INFORMATION (sid )

Omentamen 3p mikrobiologi inom biologi 45p, Fråga 1 (2p) Fråga 2 (2p) Fråga 3 (2p)

Detektion av Streptococcus agalactiae (GBS) från selektiv odlingsbuljong med MALDI-TOF och illumigene

Vad ska ni kunna om djur?

En studie över förekomsten av genuttryck för enzym i biosyntesen av malarialäkemedlet artemisinin hos Artemisia vulgaris och Artemisia absinthium

SBR SV / Lotta Fabricius Kristiansen Drottningodling för nybörjare

Genexpressions analys - RNA-uttryck

GRÅÄRTERS BLOMNING - En studie i hur geografiskt ursprung påverkar den genetiska variationen

Urin-DNA från varg utvärdering av användbarhet och analysframgång

DNA-ordlista. 16S: Egentligen 16S rrna. Mitokondriell gen med förhållandevis liten variation som ofta används för att artbestämma DNA från däggdjur.

Personnummer. DUGGA Molekylärbiologi T3 / HT p (G = 28 p)

Kopiera DNA med hjälp av PCR-metoden. Niklas Dahrén

Transkript:

Identifiering av en genetisk markör för könsbestämning av Gasterosteus aculeatus 1

Sammanfattning Arbetets uppgift var att identifiera en DNA-sekvens som skulle kunna finnas hos storspiggens könsbestämningsregion. Avsikten med detta arbete är att utveckla en enkel PCR-baserad metod för att kunna könsbestämma storspiggar genetiskt. Tidigare genetiska studier har visat en skillnad mellan honor och hanar vid jämförelse av deras RAPD-3 PCR produkter. Skillnaden består i att endast hanarna har ett fragment som är runt 250 bp stort. Detta fragment ska isoleras, renas, klonas och sekvenseras med hjälp av olika metoder. Sekvensen ska användas för att beställa designerade primer som testades för att vara specifika för hanar. I detta arbete kunde endast en sekvens användas för detta syfte och två egendesignerade primers beställdes, dessa visade sig dock icke vara specifika för hanar. 2

Bakgrund Inledning Storspiggen (Gasterosteus aculeatus) finns på hela norra delen av jordklotet. I Sverige är den framförallt vanlig längst Östersjöns kuster, i Vänern, Vättern och Mälaren samt i många mindre sjöar. Storspiggen är trots namnet en liten fisk som bara är 5-8 cm lång, i saltvatten kan de växa till 10 cm. De är lätta att känna igen på de tre taggarna som sitter på ryggen. Storspiggen är nog mest känd för hanarnas lekbeteende och yngelvård. Under leksäsongen som i Sverige varar från maj tills början av juli i får hanarna rött bröst och blå ögon. De bygger bon på botten med hjälp av växtdelar, som de fäster ihop med slem ifrån njurarna. Hanen uppvaktar aktivt honor genom ett speciellt rörelsemönster där det bla ingår att simma i zick- zack framför honan. När hanen har lockat till sig honan, lägger hon sin rom i i boet och sedan befruktar hanen rommen. Hanen vaktar och sköter om boet bla genom att fläkta friskt vatten över äggen. När äggen kläckts stannar ynglen i närheten av boet i en vecka innan de sprider sig. Storspiggen: viktig inom forskning Gasterosteus aculeatus erbjuder en unik möjlighet för att studera genetiken bakom flera olika egenskaper. Slutet av istiden orsakade en landhöjning vilket resulterade i att tusentals sjöar och floder bildades på det norra halvklotet. Havsspiggen koloniserade många av dessa sjöar och floder och i många fall blev de isolerade i dessa nya miljöer. Dessa nya populationer har utvecklats åt olika håll de senaste 10-15000 åren på grund av de nya vattenmiljöer som uppstod, som till exempel olika temperatur, djup, färg och salthalt samt olika typer av föda och predatorer. Detta har gett upphov till separerade populationer av spiggar med olika kroppslängd, form, val av föda, tolerans till olika salthalter, parasitmotstånd och beteende. Dessa skillnader kan i vissa fall vara så stora, som de som ses mellan olika arter. Genom att jämföra individer från olika populationer genetiskt kan forskarna hitta de gener som styr vissa egenskaper. Dessa kunskaper kan sedan appliceras på andra djurgrupper. Dess mängd, utbredning, lättillgänglighet, intressant beteende och fysiska egenskaper har gjort storspiggen till ett av de populäraste objekten inom forskning. De olika studierna har producerat stora mängder av forskningslitteratur för ryggradsdjur. Dessa studier har visat vikten av genetiska markörer för att bestämma om en population som har likadana fenotyper delar samma börd eller om den har olika ursprung, till exempel har studier av mikrosatelliter visat att storspiggens populationer i sötvatten är mer homogen än de i haven och detta stödjer hypotesen att de migrerat från havet. RAPD och dess användning RAPD, Random Amplified Polymorphic DNA, är en metod som används för amplifiering av en viss del av DNA t. I en RAPD- PCR reaktion används en kort primer som består av cirka 10 bp. Denna korta primer binder på många olika ställe på det DNA t som används som templat. Vid amplifiering av DNA t med RAPD-PCR fås många olika fragment som analyseras på 2 % agarosgel och ger specifika mönster som kan jämföras. 3

Syfte Syftet med projektet är att identifiera en specifik DNA-sekvens hos storspiggshanen. Denna sekvens kommer att, via designerade primer, amplifieras och användas för genetisk könsbestämning. Tidigare förberedande genetiska studier har påvisat en tydlig skillnad mellan honor och hanar vid jämförelse av deras RAPD-3 PCR produkter. Vid storleksanalys ses denna skillnad som ett fragment på 250 bp, vilket bara registreras hos hanar. För att kunna identifiera denna sekvens används verktyg som RAPD-PCR, kloning och sekvensering. Metoder Optimering av RAPD-3 PCR Primer 3 (5 GTAGACCCGT 3 ) späddes till en koncentration av 25 pmol/µl enligt intruktionerna för RAPD- PCR. Som templat användes DNA från storspigg. Enligt instruktioner bör templatet vara rent, ej sönderdelat och ha en koncentration mellan 1-50 ng/ml. Templatets renhet beräknades genom att mäta dess absorbans vid olika våglängder, 260 nm, för DNA och 280 nm för proteiner. Kvoten mellan dessa två värden ger renhetsgraden för templatet. Rent DNA anses om kvoten ligger över 2,0. Enligt intruktionerna för RAPD-PCR kunde koncentrationen av DNA variera mellan 1ng/ml och 100 ng/ml, men att som regel används 5-50 ng/ml. I de första försöken användes 10 ng/ml DNA. Vid storleksanalys på 2 % -ig agarosgel kunde enbart svaga fragment observeras. Detta kunde bero på att templatets koncentration var för låg eller att PCR programmet borde optimeras. PCR optimerades genom att tillsätta olika mängder MgCl och templat. Tillsättning av MgCl förbättrade PCR, men inte tillräckligt mycket för att kunna skära ut banden ur gelen för vidare kloning. Ett nytt försök gjordes med primer 6 för att se om problemet var primer 3, men även denna gång blev det svaga band. Ett nytt RAPD PCR gjordes med nytt templat och denna gång reglerades inte koncentrationen till 10 ng/ml. Proverna analyserades sedan på en 2 % -ig agarosgel och där tydliga band kunde observeras. Till vidare RAPD reaktioner reglerades inte koncentrationer till 10 ng/ml. Uppkörning av RAPD-3 PCR Templat från tre hanar och en hona användes till RAPD-PCR enligt följande: Till ett RAPD rtg (ready to go) rör tillsattes: primer 3 (från kitet) 1µl Templat 1µl Destillerat vatten 23µl Total 25 µl PCR reaktionen utfördes enligt instruktioner för RAPD. 4

Storlekskontroll av RAPD- PCR produkter på agarosgel och på ALFwin Fragment Analyser För att kunna undersöka fragmentens storlek analyserades 10 ul av PCR produkterna på 2 % - ig agarosgel. Hos de tre hanarna kunde ett fragment på ca 250 bp långt observeras, medan inga hos honan. Detta var förväntat eftersom DNA t från denna hona användes som negativ kontroll. Fragmentet storlek analyserades även med ALFwin Fragment Analyser på high resolution gel från Pharmacia. Analysen krävde först en amplifiering av fragmentet med Cy-5 märkt primer 3. För att denaturera DNA strängarna blandades RAPD-PCR produkterna med lika mängd formamid och värmdes i 72 C i 3 minuter. därefter laddades 1,5 av varje prov. Isolering och amplifiering av 250 bp fragment Fragmenten, amplifierade från en hanne kallad S3, som var runt 250 bp stora. Banden skars ut från agarosgelen och renades med hjälp av Quiaquick Gel Extraction kit från Viogen. Fragmentet re-amplifierades genom att köra ovanstående RAPD-PCR igen och analyserades på 2 % -ig agarosgel för att kontrollera både storlek och renhet. Tillverkning av egen storleksmarkör För att få bättre upplösning och för att kunna välja ut och då endast behöva sekvensera de kloner som var cirka 418 bp långa (165 bp för vektorn och 253 bp för insertet) användes ALFwin Fragment Analyser. Detta ger en bättre uppskattning av fragmentens storlek jämfört med det som fås vid agarose gel elektrofores. För att kunna beräkna storleken på klonerna krävdes referenspunkter. Det vill säga, ALF-datorn behövde interna och externa storleksmarkörer som var större och mindre än fragmentet. Eftersom fragmentet som undersöktes var cirka 418 bp långt så användes en befintlig internstorleksmarkör på 80 bp och en externstorleksmarkör på 467 bp tillverkades. Vid tillverkning av den externa storleksmarkören användes templat från en hona samt primrarna IdhF och IdhR som ger ett fragment på 302 bp. Reaktionen utfördes i Pure Taq Ready-to-go rör enligt följande: PCR reaktionen: Templat 6 µl IdhR (2 0D) 1 µl IdhF (2 0D) 1 µl H 2 O 17 µl Total 25 µl PCR program: 94ºC 1 minut 56ºC 30 sekunder 72ºC 30 sekunder 30 cykel 72ºC 15 minuter 5

10 ul PCR produkt analyserades på en 2 % -ig agarosgel och ett fragment på 302 bp kunde observeras. PCR produkten klonades med hjälp av TOPO TA cloning kit enligt dess instruktioner. Därefter amplifierades insertet och en del av vektorn från 4 kolonier på samma sätt som beskrivs under nästa stycke men med Cy-5 märkt M13 f primer. 10 ul av dessa PCR-produkter analyserades sedan på 2 % -ig agarosgel och gav fragment med storleken 467 bp. Detta stämde överens med den förväntade storleken för PCR-produkten, 165 bp för vektorn och 302 bp för insertet. Resterande PCR produkt renades med hjälp av PCR-M Clean Up System av Viogen. Detta var nödvändigt för att kunna använda produkten som referens vid storleksbestämning av klonerna med ALFwin Fragment Analyser. Kloning PCR produkten från S3 klonades i vektorn som följde med TOPO TA cloning kit för sekvensering enligt medföljande instruktioner, odlades på LB plattor innehållande 50 µg/ml ampicillin och inkuberades övernatt. PCR och storlekskontroll av klonerna 8 kloner valdes från odlingen och amplifierades med hjälp av primrarna M13F och M13R, komplementära till vektorn som medföljde kloningskittet. Dessa hade innan användning spätts till 2OD. PCR reaktioner förbereddes enligt följande: i ett Pure Taq Ready-to-go rör tillsattes: M13F 1µl M13R 1µl H 2 O 23µl 1 koloni från plattan Total 25µl PCR program: 95ºC 10 minuter (för lysering av bakterierna) 1 cykel 94ºC 1 minut 55ºC 1 minut 72ºC 1 minut 30 cykel 72ºC 10 minuter Efter PCR analyserades proverna på en 2 % -ig agarosgel för att se vilka kloner som tagit upp de önskade fragmenten. Fragmentet förväntades vara cirka 418 bp, 165 bp för vektorn och 253 bp för inserten. 6

Storlekskontroll av fragmentet med ALFwin Fragment Analyser En ny PCR reaktion utfördes av de 8 klonerna, men denna gång var ena primer Cy-5 märkt. 1,5 µl av varje PCR produkt laddades på high resolution gel från Pharmacia tillsammans med 1,5 µl av intern och extern storleksmarkör. I första, mittersta och sista brunnen laddades enbart storleksmarkörer i syfte att ge referens till datorn. Metod gick dock ej att använda vidare då den visade två fragment i stället för ett, men viktigast var att storleken som erhölls av fragmentanalysen stämde inte överens med storleken som erhölls av sekvenseringen. Därför sekvenserades alla kloner som var ungefär 418 bp. Sekvensering av fragmenten De kloner som innehöll fragment av önskad storlek sekvenserades med Thermo Sequenase Primer Cycle Sequensing kit från Phamacia. Sekvenseringsreaktionen utfördes enligt tillverkarens instruktioner. Efter reaktionen ställdes proverna på is och 10 µl av varje prov laddades sedan i respektive brunn på high resolution gel från Pharmacia innan de analyserades med ALFwin Sequencing Analyser från Amersham Pharmacia Biotech. Totalt genomfördes cirka 40 sekvenseringar för att kunna hitta en sekvens som skulle användas för beställning av designerade primer. Beställning av designerade primer Resultatet från varje sekvensering jämfördes med tre sekvenser som vid tidigare försök (muntlig info Stärner) har används till beställning av designerade primer för att undvika att använda samma. Efter jämförelsen hittades en sekvens som ej undersöks tidigare och den användes för att beställa specifika designerade primers: Klon2F (ATG TTG CTG TTC ACC TCT CA) Klon2R (CCA TTG ACG ATG TTA TTA GA). PCR optimering för designerade primer För att optimera annealingstemperaturen för primrarna klon2f och klon2r utfördes en PCRtemperaturgradient från 50 ºC till 61,99 ºC. Detta gjordes genom att genomföra en PCR reaktion med de nya primrarna och en positiv kontroll, klon 2, som templat. i ett Pure Taq Ready-to-go rör tillsattes: PCR produkt (klon2) 1 µl Primer klon2r 1 µl Primer klon 2R 1µl H 2 O 22 µl Total 25 µl 7

PCR program: 94ºC 2 minuter 1 cykel 94ºC 30 sekunder X ºC 30 sekunder (temperaturgradient) 72ºC 30 sekunder 30 cyklar Resultaten analyserades på en 2 % -ig agaros gel. Starkast band blev vid 57 C så denna temperatur valdes som annealingstemperatur. Kontroll av primer med både honor och hanar När annealingstemperaturen för primrarna var bestämd, kontrollerades dessa genom att förbereda 4 nya PCR-reaktioner (två hanar och två honor). Till ett Pure Taq Ready-to-go rör tillsattes: primer Klon2F 1 µl primer Klon2R 1 µl Templat 5 µl H 2 O 18 µl Total 25 µl PCR program: 94 C 30 sekunder 57 C 30 sekunder 72 C 15 sekunder 30 cyklar Resultat Enlig tidigare opublicerade studier av Helena Stärner, finns det en skillnad mellan honor och hanar vid jämförelse av deras RAPD-PCR produkter när primer 3 används. Detta verifierades även i detta projekt, då DNA från tre hanar och en hona amplifierades med RAPD-PCR med primer 3. Skillnaden syntes vid analysen som visade att endast hanar har ett band som är cirka 250 bp långt. Se bild 1. Uppkörning på ALFwin Fragment Analyser ger större upplösning och visar att det är flera band vilket inte syns på agarosgelen. Se bild 2. 8

Bild 1. Analys av RAPD-PCR produkterna med primer 3 på 2 % -ig agarose gel visar ett band hos hanar som är cirka 250 bp. Första brunnen innehåller storleksmarkör som ger 100 bp långa fragment/band. De tre följande brunnarna innehåller 10 ul PCR produkt från olika hanar (första brunnen innehåller DNA från individ S3) och sista brunnen innehåller 10 ul PCR produkt från en hona (användes som negativ kontroll). Bild 2. Fragmentanalysen, utförd på ALFwin Fragment Analyser, visar att det finns två fragment som är 250 bp långt hos hanar. De tre första brunnar innehåller 1,5 ul RAPD-PCR produkter från tre olika hanar medan den fjärde brunnen innehåller 1,5 ul RAPD-PCR produkter från en hona (användes som negativ kontroll). I den femte brunnen finns storleksmarkören på 80 respektive 250 bp. 9

En unik sekvens hittades som kunde användas för beställning av egendesignerade primer. Resultaten analyserades på en 2 % -ig agarosgel. Det visade sig att de beställda primrarna inte var specifika för hanar utan även gav band från honor. Försök upprepades ytterligare en gång till med 4 nya templat vilket gav samma resultat. DNA från hanar amplifierades med hjälp av de beställda primrarna. Resultatet visade dock att även den negativa kontrollen, honan, amplifierades. Eftersom de beställda primrarna visade sig vara ospecifika för hanar, krävdes fortsatt sekvensering av flera kloner i sökanden av en annan sekvens som skulle kunna användas till beställning av nya primer. Omfattande ytterligare sekvenseringen utfördes vilket gav 31 bra sekvenser. 15 av dessa sekvenseringar var exakta med sekvens 3, som hade används tidigare vid beställning av designerade primer. 16 sekvenseringar hade samma sekvens som sekvens 2, det vill säga, samma sekvens som hade används vid beställning av primer klon2f och klon2r och kunde därför inte användas. En av klonerna som sekvenserades hade samma sekvens som sekvens 3, men denna sekvens hade dessutom 64 extra bp, det vill säga, den bestod av 306 bp. Diskussion Projektet har varit givande och lärorikt. Resultaten har kanske inte alltid varit de önskade, men kan ge indikationer på hur vidare studier kan utföras. Alla försök som utfördes för att finna en sekvens, som sedan skulle kunna användas som mall för specifika primrar har misslyckats. Detta kan bero på olika orsaker. En av de orsakerna kan vara själva analysmetoden, RAPD. Primer som används vid RAPD består endast av 10 bp och detta gör att primer binder ospecifik och på många olika platser. Vid bestämning av koncentrationen på templatet konstaterades att det behövdes större koncentration än det som angavs i anvisningar. Enlig anvisningarna skulle DNAkoncentrationen ligga mellan 5-50 ng/ml vilket visade sig vara för låg. I utförda reaktioner användes istället en starkare koncentration av DNA och bör så också göras i framtida försök. Fragmentanalysen som utfördes med interna och externa storleksmarkörer gick inte att använda eftersom storleken från sekvenseringar inte stämde överens med dem som datorn beräknade. Detta kan förklaras med att avståndet mellan de interna och externa storleksmarkörerna var för stort. Problemet kanske skulle kunna lösas genom att använda andra storleksmarkörer, men som då bör vara 400 bp respektive 500 bp, detta eftersom det fragment som söks är ca 418 bp långt. Ett annat problem som uppstod vid fragmentanalysen var att två olika fragment i stället för ett observerades. Detta är egendomligt eftersom en kloningsvektor endast kan ta upp ett fragment och inte två. En förklaring kan det vara att dessa två band var egentlingen bara ett band och det man kan se är något kallad stutterband som ibland kommer upp vid DNA analys. Stutterband brukar vara svaga band som oftast befinner sig under de sanna bandet och kan lätt misstolkas. En bra förklaring till detta kan vara att jag tagit fler än en koloni från plattan i stället för en enda koloni. Följande bild visar fragmentanalysen som har beskrivits. 10

Bild 3. Bilden visar fragmentanalysen med de interna storleksmarkörerna (grön färg) och externa storleksmarkörerna (blå färg). På gelen har 1,5 ul laddats. Fragmenten som finns mellan storleksmarkörerna är fragmenten från de analyserade klonerna. Vid renodling av klonerna visade det sig att en annan typ av bakterier, som hade mörkare färg, växte på plattorna som innehåll ampicillin. Detta hände när inkuberingen var längre än 48 timmar. Vid renodlingen av dessa bakterier visade det sig att dem inte kunde växa om inte E.coli fanns närvarande. Förklaringen till detta kan vara att dessa bakterier behövde E.coli för att bryta ner ampicillinet och för att kunna växa anaerobt. Hur som helst, för att undvika tillväxten av den typen av bakterier tillämpades en kortare inkuberingstid. Att primrarna klon2f och klon2r inte blev specifika för hanar blev ingen överraskning. Detta eftersom samma sak hade skett i tidigare försök. Det var därför nödvändigt att jämföra mina sekvenser med de sekvenser som används som mall tidigare, så att dessa inte var de samma. Dessvärre så var nästan alla sekvenser det samma som tidigare framtagen sekvens, sekvens 3 eller den mallsekvensen för klon2f och klon2r också kallad; sekvens 2. På grund av en del problem med bl.a. sekvensering så hann jag inte sekvensera flera kloner under projektets tid, men som råd till fortsatt arbete så är det nödvändigt att fortsätta leta efter en unik sekvens som är specifik för hanar. För att underlätta sökandet efter denna sekvens kan det var nödvändigt att tillverka storleksmarkörer som ligger vid 400 bp respektive 450 bp, detta för att minska antal sekvenseringar. Sekvenseringen av en av klonerna visade att den var lik sekvens 3, men den bestod dessutom av 64 extra bp, alltså, den var 306 bp långt. Detta kan förklaras med att primrarna fäster i olika ställe på DNA t så de sekvenser som var lika överlappade varandra, så ena sekvens var 248 bp och den andra hade 306 bp. Med hjälp av fragment analys på Alfen har visats att det är 2 band som är cirka 250 bp stora. Dessa kan ses om man tittar noggrann på banden vid 250 bp i bild 2. Dessa band finns inte hos negativ kontrollen (honan). Det är möjligt att dessa band skulle kunna vara det sökta bandet men primrarna som beställdes inte var tillräckligt specifika. Något jag inte gjorde var att sekvensera de fragmenten som amplifierades med primer klon2r och primer klon2f för att se om primrarna amplifierar de band som det är meningen att det ska eller om det är fel. Detta kan vara ett tips för försatt arbete. 11

Referenser 1. Leinonen T., Cano JM., Mäkinen & Merilä J. Contrasting patterns of body shape and neutral gentic divergence in marine and lake populations of threespine sticklebacks. Journal of Evolutionary Biology. 19, 1803-1544 (2006) 2. Shubin, Neil H., Dahn & Randall D. Evolutionary biology: Lost and found. Nature. 428, 703-705 (2004) 3. Page & Lawrence M. The threespine stickleback as an exceptional evolutionary model. Ecology. 76, 2338-2340 (1995) 4. Cresko, William A., McGuigan, Katrina L., Phillips, Patrick C., Postlethwait & John H. Studies of threespine stickleback developmental evolution: progress and promise. Genetica. 129, 105-126 (2007) 5. Jones F.C., Brown C., Pemberton J. M & Braithwaite V.A. Reproductive isolation in a threespine stickleback hybrid zone. Journal of Evolutionary Biology. 19, 1531-1544 (2006) 6. Filatov D. Evolutionary genetics: Stickleback s view of sex chromosome evolution. Heredity. 94, 275-277 (2005) 7. Peichel C.L., Ross J.A., Matson C.K., Dickson M., Grimwood J., Schmutz J., Myers R.M., Mori S., Schluter D & Kingsley D.M. The Master Sex-determination Locus in Threespine Sticklebacks Is on a Nascent Y Chromosome. Current Biology. 14, 1416-1424 (2004) 8. Peichel, C.L. & Boughman J.W. Sticklebacks. Current Biology. 13, R942-R943 (2003) 9. Kingsley D. Sequencing the genome of threespine stickleback (Gasterosteus aculeatus). Stanford University School of Medicine. 10. Mäkinen H.S, Cano J. M. & Merilä J. Genetic relationships among marine and freshwater populations of the European three-spinned stickleback (Gasterosteus aculeatus) revealed by microsatellites. Molecular Ecology. 15, 1519-1535 (2006) 11. Peichel Catherine L. Fishing for the secrets of vertebrate evolution in threespine sticklebacks. Developmental Dynamics. 234, 815-823 (2005) 12. Peichel Catherine L. Notes from the field: How a molecular geneticist got wet. Genesis. 40, 146-150 (2004) 13. Griffiths R., Orr K.J., Adam A. & Barber I. DNA sex identification in the three-spined stickleback. Journal of Fish Biology. 57, 1331-1334 (2000) 14. Lemos, Eliana Gertrudes Macedo ; Silva, Cristina Lacerda Soares Petrarolha ; Zaidan, Humberto Actis. Identification of sex in Carica papaya L. using RPD markers. Euphytica. 127, 179-184 (2002) 15. N. Bello & A. Sanchez. The identification of a sex-specific DNA marker in the ostrich using a random amplified polymorphic DNA (RAPD) assay. Molecular ecology. 8, 667-669 (1999) 16. Davin-Regli A., Abed Y., Charrel R.N., Bollet C. & de Micco P. Variations in DNA concentrations significantly affect the reproducibility of RAPD fingerprint patterns. Research in Microbiology. 146, 561-568 (1995) 17. TOPO TA cloning kit for cloning by invitrogen Bilaga 1 12

Material Instrument Alf Express Laser Sequenser från Amersham Pharmacia Biotech, Uppsala Sverige. ALFwin Fragment Analyser 1.03.01 från Amersham Pharmacia Biotech, Uppsala Sverige. ALFwin Sequencing Analyser 1.03.01 från Amersham Pharmacia Biotech, Uppsala Sverige. PCR: T3 thermocycler Biometra Spektrofotometer UV- VIS från Amersham Pharmacia Brännare Våg Autoklav Vortex-Genie 2 Eppendorf Centrifuge 5417 Inkubator Gallenkamp Labassco Utrustning Pipetter Petriskålar Ympöglor Glassflaskor (1liter, 2liter) Mätglas Aluminiumfolje Bägare Lupp Epperdorfrör Magnetloppa Vacuumsug flaska Urglas Värmeblock Värmeplatta Kemikalier Agaros TBE (Tris-borate-EDTA buffer) x1 TBE (Tris-borate-EDTA buffer) x 0,5 Etidium Bromid Triptone Soya Broth Opecifika primer (primer 3, primer 6) Specifika primer (M13R, M13F, IdhF, IdhR) Standard Density marker beads (storleksmarkör) Ampicillin Destillerat vatten/ MilliQ vatten Formamid Loading buffer TOPO TA cloning kit for sequencing från Viogen PCR-M Clean Up System kit Viogen 13

Pure Taq Ready-to-go rör RAPD ready to go rör Quiaquick Gel Extraction kit Viogen Sekvenserings kit från Pharmacia 14