Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Edderkoppens genom kortlagt

Som de første nogensinde har en gruppe danske og kinesiske forskere beskrevet edderkoppens genetiske landkort. Viden der giver et langt mere kvalificeret grundlag for studier i edderkoppens egenskaber. Og så viser det sig, at vi har visse genomiske ligheder med edderkoppen.

06.05.2014 | Anne-Mette Siem

Fløjlsedderkoppens genom er nu kortlagt. Billedet viser en gruppe sociale fløjlsedderkopper, der i fællesskab er i gang med at nedlægge et bytte. Foto: Peter Gammelby, AU.

Kristian Wejse Sanggard (tv) og Jesper Smærup Bechsgaard med en fugleedderkop. Foto: Peter Gammelby, AU.

Nu ved vi mere om fugleedderkoppen. Særligt dens spind og gift er interessant for forskerne. Foto: AU.

At den ottebenende kriblende edderkop på nogle områder ligner os er en af de overraskende konklusioner, efter at det er lykkedes forskere fra Aarhus Universitet og fra Beijing Genome Institute (BGI) at kortlægge dens genom.

Men det er mere en opdagelse på aha-skalaen. Kortlægningen har langt større betydning for vores fremtidige forståelse af edderkoppens særlige egenskaber.

“Kort sagt har vi fået et værktøj til alle dem, der interesser sig for edderkopper”, fortæller Kristian W. Sanggaard og Jesper S. Bechsgaard, Aarhus Universitet. De er sammen med Xiaodong Fang fra BGI førsteforfattere på studiet, der er publiceret i Nature Communications. Ved at have beskrevet genomet på edderkoppen har forskerne groft sagt tegnet dens genetiske landkort. Kortet kan man fremover bruge til at navigere sig frem til og dykke ned i forskellige områder af edderkoppens funktioner, som det nu bliver lettere at beskrive.

Hvad er en edderkop?

Forskerne har arbejdet med to typer af edderkopper, der repræsenterer to af de tre hovedgrupper inden for edderkoppefamilien.  Den ene er en lille fløjlsedderkop, den anden en stor fugleedderkop.

Det er lykkedes dem helt at kortlægge fløjlsedderkoppens genom, mens der stadig er sorte huller på det genetiske landkort over fugleedderkoppen.

“Tanken var, at vi, ved at sammenligne deres gensammensætning, ville prøve, om vi kunne sige noget generelt om, hvad der gør en edderkop til en edderkop”, siger Kristian W. Sanggaard. Men det er næsten 300 millioner år siden, at de to typer edderkopper havde en fælles forfader, så det var begrænset hvad forskerne kunne finde af ligheder. “Vi fandt dog en del gener, ca. 200-300, som man kun har fundet i de to typer edderkopper her, og ikke i andre organismer. De kan være kandidater til at være edderkoppespecifikke gener”, siger Jesper S. Bechsgaard.

Fra oversigt til indsigt

Forskerne har ikke nøjedes med at kortlægge edderkoppens genom. De har også set på proteinsammensætningen på to af de mest interessante områder i den kravlende fætter. Nemlig silke- og giftproduktion. Ved at inkluderer proteinerne har de ikke nøjedes med at levere kortet, de har også plottet detaljerne ind på de to specifikke punkter. James Watson, der modtog Nobel-prisen for at beskrive DNA-strengens struktur, kaldte generne for manuskriptet og proteinerne for skuespillerne. Ved at beskrive proteinerne har forskerne altså så at sige bevist at deres manuskript virker. Eller, for at blive i kortanalogien, at det genetiske landkort rent faktisk leder hen til det rette.  Det er et af de eneste studier, hvor proteinerne er beskrevet sammen med genomet. Det har kunnet lade sig gøre, fordi forskerne i Aarhus har noget af verdens mest avancerede massespektrometriudstyr, der kan sekventere rigtig mange proteiner.

Vi kan lære af edderkoppen

Edderkoppen er en fantastisk jæger. Ved hjælp af sit spind kan den fange bytte, der er flere gange større end den selv, og ved hjælpe af gift dræber den efterfølgende byttet. Hvordan den skaber sit silkespind af tynde, men enormt solide tråde, og hvordan dens gift fungerer, er blandt de ting mange forskere i hele verden gerne vil have større indblik i. Forstår vi mekanismerne bag, kan vi på længere sigt måske omsætte dem til industrielt brug fx til at fabrikere biomaterialer eller til at udvikle medicin og pesticider.

Med genomet beskrevet har forskerne fået et lang bedre værktøj til at studere edderkopperne end de havde før. “Folk kan vælge en ting eller egenskab hos edderkoppen, som de er interesseret i, og så benytte det ”genetiske landkort”, som vi har publiceret og som vi selv har benyttet til at studere spind og gift. Det giver edderkoppeforskere helt nye muligheder.”, siger de to aarhusianske forskere. De regner selv med at bruge genomet til at arbejde videre med studier i edderkoppens fordøjelsesenzymer og immunsystem

Studiet om edderkoppens genom er et samarbejde mellem Institut for Bioscience, Institut for Molekylærbiologi og Genetik, Interdisciplinary Nanoscience Center (iNANO) og Bioinformatics Research Centre (BIRC), alle Aarhus Universitet, samt Beijing Genome Institute.


Læs den videnskabelige artikel i Nature Communications: Spider genomes provide insight into composition and evolution of venom and silk.


Yderligere information

Jesper Smærup Bechsgaard
Institut for Bioscience, Aarhus Universitet
Mobil: 61684334. Mail: jesper.bechsgaard@biology.au.dk

Kristian Wejse Sanggaard
Institut for Molekylærbiologi og Genetik og iNANO, Aarhus Universitet
Mobil: 23741497. Mail: krs@mb.au.dk

 

Offentligheden / Pressen