Das Labor für Paläogenetik ist auf die Analyse alter sedimentärer DNA (sedaDNA) aus Sedimentbohrkernen (Seen- oder Meeresarchive) oder Permafrostablagerungen spezialisiert. Das Labor ist in zwei separate Laborkomplexe unterteilt, die moderne und alte DNA-Proben bearbeiten. Unsere Schwerpunktstudiengebiete sind arktische terrestrische Systeme (Russland, Alaska, Kanada) und küstennahe–marine Polare Ökosysteme (Nordpazifik & Atlantik, Südliche Ozeane).

Wir wenden Metabarcoding (zielgerichtete Amplicon-Sequenzierung von terrestrischer und aquatischer Vegetation), Paläometagenomik (nicht zielgerichtete Shotgun-Sequenzierung) und Hybridisierungs-Capture (zielangereicherte Shotgun-Sequenzierung) an. Wir untersuchen die räumliche und zeitliche Dynamik der taxonomischen und funktionellen Zusammensetzung, die aus den sedaDNA Daten abgeleitet werden kann um Veränderungen von gesamten Ökosystemen bis hin zu Populationsdynamiken zu detektieren. Wir analysieren sedaDNA Daten zusammen mit traditionellen Proxies und multivariaten Statistiken, um Beziehungen und Abhängigkeiten zwischen Umwelt und Biodiversität in der Vergangenheit zu entschlüsseln.

Diese molekulargenetischen Methoden werden in unserem Labor genutzt:

• ·  DNA-Isolierung von Sedimentkernen und organischem Material
• ·  PCR & quantitative PCR
• ·  Metabarcoding
• ·  Metagenomik (DNA-Bibliotheksvorbereitung und Shotgun)
• · DNA-Hybridisierungscapture
• ·  DNA-Fragmentlängenanalyse
• ·  Vorbereitung für Amplicon- und Shotgun-Next-Generation-Sequenzierung

Besonderheiten des Paläogenetik Labors:

• ·  Saubere Subprobenahme von Sedimentkernen für die Analyse alter DNA
• ·  Trennung vom allgemeinen Genetiklabor, um Kontaminationsrisiken zu verhindern
• ·  Hoher Reinheitsgrad (UV-Deckenleuchten, Trennung in Vor-PCR- und Haupträume)
• ·  Isolierung alter DNA aus alten Proben (z.B. Seesediment, Permafrost)
• ·  DNA-Bibliotheksvorbereitung alter DNA für die Shotgun-Sequenzierung

Eine Auswahl der Laborgeräte

• ·  Reine Umgebungen unter UV-Arbeitsstationen (Biosan)
• ·  DNA-Extraktion mit Fast-Prep®-24 Instrument (MP)
• ·  Pipettierroboter AssistentPlus (Integra)
• · Endpunkt-PCR-Zykler (Biometra)
• · quantitative PCR QuantStudio 3 (Thermo Fisher Scientific)
• · DNA-Zerlegung mit Covaris® M220 Focused-ultrasonicator™
• · DNA-Konzentration mit Qubit 4 Fluorometer (Thermo Fisher Scientific)
• · DNA-Fragmentanalysator Pippin Prep (Sage Science)
• · DNA-Fragmentanalysator 4200 TapeStation System (Agilent)
• ·  GelDOC Go Imaging System (BioRad)