Een douanier op Schiphol haalt een klein apparaatje uit zijn broekzak. Over een partij rozen uit Zuid-Afrika kruipen vliegjes waarvan hij de naam niet weet. Als ze op de quarantainelijst staan, mogen de bloemen de Europese markt niet op. Met zijn handschoen pakt de beambte één van de vliegjes op. Hij wrijft een pootje van het insect over de DNA barcoder. Een druk op de knop, enkele minuten gaan voorbij. Dan verschijnt het oordeel op het schermpje. Het insect blijkt een onschuldige sluipwesp; de bloemen mogen door.

Entomoloog Jan van Tol van Naturalis beschrijft hoe de toekomst van DNA-barcodering er wellicht gaat uitzien. Over tien, vijftien jaar moet eenieder zonder specifieke taxonomische kennis een hele rits soorten kunnen identificeren. Met een eenvoudig apparaatje, dat op basis een standaard stukje DNA een ‘barcode’ maakt van organismen. Vervolgens kunnen soorten snel en effectief op naam gebracht worden met behulp van een database met bekende organismen.

Het apparaatje is nog toekomstmuziek, maar het barcoderen zit in de lift. Een wereldwijd consortium poogt zoveel mogelijk soorten met barcodes te identificeren – doel is vijfhonderdduizend soorten in de komende vijf jaar. Toepassingen liggen in onderzoek, maar bijvoorbeeld ook in kwaliteitscontrole van voedsel – welk vlees zit er in het supermarktgehakt?

Het meeste werk gebeurt nu in Canada; daar staat in Guelph een high throughput DNA barcoding facility. Daarin worden volledig geautomatiseerd monsters gescreend en van een barcode voorzien. Taxonomen zoeken tegelijkertijd met morfologische kenmerken de juiste namen van de organismen bij de codes.

Het aantal soorten dat met een DNA barcode geïdentificeerd kan worden, neemt snel toe. Op 17 juni publiceerden Canadese onderzoekers in PLoS ONE hoe ze inheemse zoetwatervissen barcodeerden. In een proef van 1360 vissen konden ze in 93 procent van de gevallen de dieren op basis van de barcode indelen bij de correcte soort. Behalve vissen worden momenteel veel vogels en schadelijke insecten gebarcodeerd.

Een barcode bestaat uit een sequentie van ongeveer zeshonderd basenparen van een stukje mitochondriaal DNA dat codeert voor het cytochroom C oxidase: CO-1. Voor vertebraten en insecten is dit de wereldwijde standaard en kunnen dieren met hoge mate van zekerheid van elkaar onderscheiden worden (vaak meer dan 90 procent). Dat het onderscheidend vermogen niet altijd 100 procent is, is volgens Van Tol onvermijdelijk. Bovendien, zegt hij, is onduidelijkheid over soortsbegrip bijna inherent aan het vakgebied. ‘Soms onderscheid je met barcodes meer soorten dan op basis van morfologische kenmerken, soms is het andersom. Wat is dan een soort?’

Voor micro-organismen en planten kan niet gewerkt worden met mitochondriaal DNA. Dat komt niet voor bij prokaryoten Bij planten en veel micro-orgismen vertoont het te weinig variatie. Het barcodeconsortium zoekt daarom andere standaardsequenties. Planten bezitten zoveel genetische variatie dat één regio niet informatief genoeg is; waarschijnlijk zal hun barcode uit drie regio’s gaan bestaan.

In Nederland werden het Centraalbureau voor Schimmelcultures (CBS), Naturalis en het Zoölogisch Museum Amsterdam drie jaar geleden lid van het wereldwijde consortium. Een subsidie-aanvraag namens Nederlandse taxonomische instituten voor een barcoderingsproject werd afgewezen door NWO, meldt het zoölogisch museum. Daarom wordt daar nog niet op grote schaal gebarcodeerd. Ook in Leiden gebeurt dat nog niet, meldt hoofd entomologie Van Tol. Wel produceren collega’s vaak standaard barcodes van organismen als ze toch bezig zijn groepen uit de collectie te reviseren. ‘Dan publiceren we de barcode meteen mee.’

Bij Naturalis en CBS lopen ook losse barcoderingsprojecten. Zo worden in samenwerking met de Plantenziektenkundige Dienst plaaginsecten gebarcodeerd. De nadruk ligt op quarantaine-organismen, die het land niet in mogen. Verder lopen in Nederland barcoderingsprojecten voor zeesponzen, grondgebonden nematoden en schimmels in voedsel en lucht in ziekenhuizen.

Enkele weken geleden ging NBOL van start, Netherlands Barcoding of Life. Deze vereniging wil de Nederlandse barcodering stroomlijnen en bevorderen.

Ook bestaat er een Europees verbond, ECBOL. Pedro Crous is directeur van CBS, van waaruit ECBOL gecoördineerd wordt. Hij ontvouwt zijn plannen voor twee high throughput facilities in Nederland. Een daarvan is te huisvesten in het toekomstige Nederlands Centrum voor Biodiversiteit in Leiden. In dat centrum zullen de nationale herbaria, Naturalis en het Zoölogisch Museum Amsterdam samenkomen. Crous hoopt daar planten, dieren en insecten te barcoderen.

Een andere faciliteit wenst Crous zich op de Utrechtse Uithof, om micro-organismen te screenen. De splitsing is om sanitaire redenen, vertelt hij. ‘Werken met micro-organismen vereist speciale hygiënemaatregelen. We willen niet dat straks dierlijke monsters besmet worden met schimmels of bacteriën, of andersom.’

Booming, noemt Crous het barcoderen. In een tijd waarin het aantal taxonomen snel afneemt, is het volgens hem broodnodig taxonomische kennis beschikbaar te houden. Ook Jan van Tol ziet de toekomst voor de taxonomie dankzij barcodering zonniger in. ‘Het is de democratisering van ons vak.’

Lees ook

Oeps: Onbekende tag `feed’ met attributen {"url"=>"https://www.nemokennislink.nl/kernwoorden/dna-barcoding/index.atom?m=of", “max”=>"5", “detail”=>"minder"}