Klimaendringer, jazzalger og genomer

Global oppvarming kommer til å føre til store endringer. I min master skal jeg forske på hvilken effekt varmere vann har på algene i havet.

Jeg skal i løpet av de neste to årene ta et dypdykk i genomevolusjonens vidunderlige verden. Hvorfor, spør du?

Ola skal ta dere inn i genomevolusjones verden (Foto: Mathilde Skarsjø)

Det har seg nemlig slik at det er så å si en naturlov at cellestørrelse og genomstørrelse er negativt korrelert med temperatur. Det vil si at cellene tenderer mot å bli mindre jo varmere det blir. Hvorfor i alle dager er det sånn? Og hvorfor er det så viktig? Dette prosjektet skal, forhåpentligvis, klargjøre en gang for alle hvilke faktorer som regulerer størrelsen til havets viktigste bidragsyter.

Store kalde alger

Min masteroppgave skal ta for seg Chlamydomonas reinhardtii, dens vekstrate, genomstørrelse og cellestørrelse satt i sammenheng med temperatur. Dette er interessant i seg selv, for det er ingen som helt vet hvorfor ting blir større når det blir kaldt, men mest interessant for allmenheten er det når man skal prøve å komme opp med gode klimamodeller. Alger er havets gress og omgjør CO2 til sukker og oksygen ved hjelp av sollys. Algene står for nesten 50% av all produksjon av oksygen på jorda, og er ekstremt viktige for havet som økosystem. Uten alger ville livet på jorda blitt vanskelig. Så hva skjer egentlig med algene når havene blir varmere som følge av global oppvarming? Hvis den “naturloven” som jeg nevnte over stemmer, da vil jo algene bli mindre. Og hvilke implikasjoner vil det føre til når alger som før var 10 mikrometer nå blir bare 5 mikrometer?

Algekulturen står og godgjør seg (Foto: Bielefeld U)

Men før man begynner å se på alle disse konsekvensene er jeg og mine kollegaer nødt til å faktisk finne ut av i hvilken grad denne naturloven er sann, og ikke minst hva som skjer fysisk med cellen når den utsettes for forskjellige temperaturer. Dette er min oppgave, og det høres kanskje ut som en enkel ting å teste. I teorien er det bare å ta to like alger, to kloner, og la dem vokse i to forskjellige vannglass med forskjellige temperaturer. Siden alger vokser ved å dele seg i to, vil man etter hvert se om det er forskjell på størrelse på avkommene eller ikke. Dessverre er det ikke så enkelt i praksis, noe jeg kommer tilbake i detalj senere, men nå holder det å nevne at temperaturendringer fører med seg en rekke skjulte variabler. Disse skjulte variablene kan ha sammenfallende effekter som gjør det vanskelig å si noe om det er disse skjulte variablene som står for størrelsesendringen eller om det er temperaturen i seg selv. Her må det altså forskning til, og det er min og mine prosjektfrenders oppgave å finne hvilken faktor som faktisk begrenser en alges størrelse. Er det temperaturen i seg selv, eller er det noe annet? Og ikke minst, hva er det som fysisk skjer med algene?

  • Chlamydomonas reinhardtii er en ferskvannsalge som finnes overalt hvor det finnes ferskvann.
  • Det er en rundt liten grønn skapning med to små flageller som den bruker til å svømme rundt med.
  • Den er omtrent 10 mikrometer stor, altså omtrent 1000 ganger mindre enn et punktum.
  • Den er enkel å holde i live i laboratoriet og vi har sekvensiert hele genomet fra før, så det skal bli enkelt å sammenligne eventuelle endringer som skjer på DNA-nivå.
  • I tillegg er den kalt opp etter den legendariske jazzgitaristen Django Reinhardt som “Tanta til Beate” er så begeistret for.

Brede forsøk, smale parametere

For å finne ut av hvilke variabler som begrenser veksten til alger må det altså kultiveres alger under forskjellige omstendigheter. Jeg skal i første omgang konsentrere meg om temperatur og fosfortilgang, Jeg kommer tilbake til hvorfor fosfor er en viktig variabel, men nå holder det å nevne at fosfor er en viktig del av DNA, så tilgangen på dette stoffet kan potensielt ha mye å si for cellestørrelsen. For å best kunne svare på hva som innvirker på hva, må jeg lage mange forskjellige utgangspunkter. Dette gjøres enklest med kjemostater, et apparat dere kommer til å bli bedre kjent med i neste blogginnlegg. I tillegg har det blitt spesialdesignet små brønnplater med bitte små lyspærer i slik at jeg enkelt kan variere forholdene algene bor i. Brønnplaten er ca like store som et A5 ark og inneholder 94 brønner. Lyspærene som sender ut lys reguleres med et dataprogram og næringsinnholdet styrer jeg selv manuelt med en pipette.

Chlamydomonas Reinhardtii med sine to flageller (Foto: Rydberg)

Dette er helt nytt utstyr, så i starten blir det mye jobb med å få det til å fungere slik som det er tenkt, men så fort denne fasen er over kan vi altså få gode resultater raskt og effektivt.

Å følge meg..

…vil gi deg merkverdige fakta om hvilke næringssammensetninger som gir flottest alger, og hvilke temperaturer som gir dem størst diameter. Men jeg har et større ønske enn å bare beskrive mitt arbeid og mine resultater.

Jeg kommer til å blogge om alt fra valg av siteringsverktøy til grafiske framstillinger. Jeg kommer også til å ha faste oppdateringer om ting jeg mener det er verdt å få med seg av relevant og ikke relevant stoff. Og ikke minst så kommer jeg til å blogge om forsøkene og resultatene mine. For min egen del blir det artig å dokumentere denne reisen jeg skal begynne på. Jeg er stolt av å få ta en så spennende master ved UiO og jeg ønsker å dele min erfaringer og kommende kunnskap med alle.