Kvalitetssikring av metodikk og kalibrering av genetiske data fra jervekskrementer

• Main Author: Flagstad, Øystein
• Format: Report
• Language: Norwegian Bokmål
• Published: Norsk institutt for naturforskning (NINA) 2007
• Subjects: Gulo gulo; jerv
• Online Access: http://hdl.handle.net/11250/2452755

Flagstad, Ø. 2007. Kvalitetssikring av metodikk og kalibrering av genetiske data fra jervekskrementer - NINA Rapport 260, 29 s. Genetiske analyser er de siste årene blitt implementert som et viktig verktøy i rovviltovervåkingen. I særlig grad er det DNA-analyser av rovdyrekskrementer som har ekspandert voldsomt, og disse teknikkene brukes i dag i en eller annen form for alle våre fire store rovdyrarter. Resultatene av analysene har gitt forvaltende myndigheter en bedre forståelse av bestandsstørrelse, reproduksjon, populasjonsstruktur og immigrasjon. Enda bedre utbytte vil en imidlertid ha av disse dataene dersom en kan kombinere data generert ved ulike laboratorier. Dette er ikke uten videre uproblematisk siden de genetiske rådataene, som for eksempel mikrostaelitter, vil tolkes noe ulikt mellom laboratorier. Dette skyldes små forskjeller i analysemaskineriet ved de ulike laboratoriene. Vi initierte derfor et pilotprosjekt der vi ville se på muligheten for kalibrering av genetiske data. Vellykket kalibrering vil sikre kompatibilitet av data produsert ved ulike laboratorier, og at datasettene således kan kombineres i fremtidige analyser. En annen viktig målsetning var å kvalitetssikre nåværende ”state-of-the-art” metodikk for genotyping av ekskrementer ved NINAs genetiske laboratorium. Prosjektet ble gjennomført ved å reanalysere et relativt stort antall jervekskrementer som tidligere var analysert i Uppsala, for deretter å vurdere kompatibiliteten av datasettene fra de to ulike laboratoriene. Kvaliteten på analysene var gjennomgående god. Suksessraten for fungerende prøver og feilprosenten i enkeltreplikater lå omtrent på samme nivå som for tilsvarende materiale analysert i Uppsala. Vi konkluderer med at nøyaktig oppfølging av forhåndsdefinerte regler for akseptering av genotyper og tilstrekkelig mange replikater vil gi svært høy sannsynlighet for at den endelige DNA-profilen for hver enkelt prøve blir korrekt. En kalibreringsnøkkel ble laget på bakgrunn av fem prøver som var analysert både på NINA og i Uppsala. Prøvenes DNA-profiler viste at allelstørrelsene produsert på NINA måtte justeres noe opp eller ned for de fleste markører for å være kompatible med dataene som tidligere var produsert i Uppsala. Ytterligere 38 prøver som var analysert i Uppsala ble inkludert i analysen, og dataene ble automatisk justert i henhold til kalibreringsnøkkelen. Samtlige prøver hadde identiske DNA-profiler mellom de to laboratoriene etter justering. Resultatene viste på en overbevisende måte at nøyaktig kalibrering av genetiske data fra flere ulike laboratorier er mulig dersom man har et felles referansemateriale. Ut fra analysene som er gjennomført i denne pilotstudien er det ingen grunn til å tro at datakalibreringen vil være mer problematisk for de andre rovviltartene våre. Dette fordi de skandinaviske bestandene for alle de fire artene av store rovdyr har et relativt begrenset og oversiktlig sett med alleler for hver av markørene som er i bruk i dag. Vi ser derfor meget optimistisk på opprettelsen og bruken av en felles database over genetiske data for rovvilt i Skandinavia, og er overbevist om at kalibrerte data fra ulike laboratorier kan kombineres i fremtidige analyser. jerv, Gulo gulo, ekskrementer, DNA, overvåking, aboratorieanalyse, kvalitetssikring, datakalibrering, wolverine, Gulo gulo, faeces, DNA, monitoring, laboratory analysis, quality control, calibration of data Flagstad, Ø. 2007. Quality control and calibration of genetic data from wolverine scats - NINA Rapport 260, 29 pp. Genetic analysis has over the last decade been implemented as an important tool in monitoring of large carnivores in Scandinavia. In particular, DNA analysis of carnivore scats has been extensively used, and these techniques have been implemented for all four large Scandinavian carnivores. The results of the analyses have given the management authorities a better understanding of population size, reproduction, population structure, and immigration. However, the data can be even more useful if it is possible to combine data from different laboratories. This is not necessarily unproblematic since the interpretation of genetic raw data, such as microsatellite profiles, will differ slightly between different laboratories. This is due to specificities of the genotyping instruments used in the different laboratories. Therefore, we initiated a pilot project to examine the possibilities for calibration of genetic raw data. Successful calibration will ensure compatibility of data produced at different laboratories, and that the data sets can be combined in future analyses. Another important goal of this project was to implement and test the quality of present “state-of-the-art” methodology for genotyping of scats at our genetic laboratory. In order to do this, we re-analysed a relatively large number of wolverine scats that earlier had been analysed at Hans Ellegren’s laboratory in Uppsala. The results obtained at the two laboratories were compared and the compatibility between the two data sets was examined and discussed. In general, the quality of the laboratory analysis was satisfactory. The success rate and genotyping error rate were found to be at the same level as was obtained in Uppsala based on the same material. We concluded that pre-defined rules for acceptance of genotypes and a sufficient number of replicates will ensure a high probability that the final DNA profile is correct for samples analysed in our laboratory. A key for calibration of data was generated based on the results from five samples that had been analysed at both laboratories. The DNA profiles showed that the allele sizes produced at NINA needed to be slightly adjusted for most markers to be compatible with the data that had earlier been generated in Uppsala. Another 38 samples were included in the analysis and the data was automatically modified according to the calibration key. All samples had identical DNA profiles between the two laboratories after adjustment. These results convincingly show that appropriate calibration of genetic data from different laboratories indeed is possible if a common reference material is available. Judged from the results of this pilot study, there is no reason to believe that data calibration will be more problematic for any of the other carnivore species in Scandinavia. This is because the Scandinavian populations of all four species have relatively few alleles for all markers that are in use. We are thus quite optimistic regarding the initiative to generate a common Scandinavian database for genetic data of carnivores. Indeed, we are convinced that calibrated data from different laboratories can be combined in future analysis.