Molekulare Spuren

Drei bis fünf DNA-Moleküle – das ist alles, was Sinsoma braucht. Das Tiroler Start-up hat sich darauf spezialisiert, anhand kleinster Erbgutspuren Arten zu identifizieren, und besitzt Know-how, das in verschiedensten Bereichen enorm gefragt ist.

Überall, wo es Leben gibt, gibt es DNA. Mit ihr enthält jede Zelle einen Bauplan für den gesamten Organismus – egal ob Mensch, Pferd oder Kartoffel. „DNA – beziehungsweise im Fall von Viren die RNA – sind molekulare ‚Fingerabdrücke‘“, erklärt Corinna Wallinger, Gesellschafterin und Mitbegründerin von Sinsoma, einem von startup.tirol unterstützten Spin-off der Universität Innsbruck. „Das erlaubt uns, Spezies eindeutig über diese genetischen Spuren zu identifizieren.“ Und weil DNA überall zu finden ist – von Haut- und Schuppenzellen über Pollen und Sporen, in der Luft, im Boden oder im Wasser, in dem beispielsweise Fische und Amphibien schwimmen – ist unsere Umwelt voller genetischer Spuren. So ist es sogar möglich, Arten in einem Lebensraum nachzuweisen, ohne dass sie dort je gesichtet worden sind.

Werkzeugkasten & Datenbank

Genau darauf hat sich Sinsoma spezialisiert: Den Einsatz biomolekularer Werkzeuge, um anhand von DNA-Spuren Spezies zu identifizieren – egal ob man einen bestimmten Erbgutspender sucht oder sämtlichen Lebewesen, die in der Probe Spuren hinterlassen haben, auf die Schliche kommt. Dabei kommen verschiedene, hochkomplexe Methoden zum Einsatz. Und das ist es, was Sinsoma besonders macht: „Unsere Stärke liegt darin, dass wir uns nicht auf eine oder wenige Analysemethoden beschränken, sondern Expertisen in einem breiten Spektrum an Werkzeugen mitbringen“, erklärt Wallinger. „Je nach Fragestellung und Art der Probe sind jeweils unterschiedliche Wege zum Ziel am vielversprechendsten.“ Grundlage für alle diese Analysen ist die Polymerasekettenreaktion, kurz PCR-Methode (siehe Infobox), mit der die DNA-Abschnitte in den Proben vervielfältigt werden. So genügen wenige Moleküle, um dem „Spender“ auf die Spur zu kommen.

Ist ausreichend DNA vorhanden, bedient sich Sinsoma Datenbanken, wie „Barcode of Life“. „Dort sind DNA-Sequenzen nahezu aller bekannten Pflanzen-, Tier- und Pilzarten erfasst“, erklärt Wallinger. „Allerdings meist nicht das gesamte Genom, sondern nur Abschnitte – und zwar genau jene, anhand derer sich Spezies unterscheiden lassen, die jedoch bei Individuen derselben Art identisch sind.“

Vielfältig einsetzbar

Anwendung findet das Know-how von Sinsoma in verschiedensten Bereichen. Und so wenden sich Behörden und Organisationen ebenso an die Experten wie die Lebensmittel- und Pharmaindustrie, aber auch Privatpersonen. „Umwelt- und Artenschutz sind natürlich besonders wichtige Themen für uns“, erklärt Wallinger. „Wenn der Schutzstatus eines Biotops erhoben wird, hängt das oft vom Vorhandensein einer Art ab.“ Diese direkt nachzuweisen sei mitunter schwierig bis unmöglich. Aber Wasser- und Bodenproben, in denen die DNA der Art nachweisbar ist, können mit vergleichsweise geringem Aufwand entnommen werden.

Zudem ist aktuell mit der Coivd-19-Pandemie auch der Nachweis von Viren zusehends in den Fokus des Start-ups gerückt. Und so beteiligt sich Sinsoma nicht zuletzt an der Analyse von Sars-COV2-Proben. Dafür entwickelte das Start-up eine alternative, verbesserte Version der PCR-Methode, für die es mit dem Euregio Innovationspreis 2002 ausgezeichnet wurde.

Wirtschaftlich relevant

Mittlerweile ist die Artenidentifikation anhand von DNA-Spuren auch in der Wirtschaft zusehends gefragt. „Paradebeispiel wären Honig- oder Teeimporteure, die sichergehen möchten, dass das gekaufte Produkt wirklich aus der angegebenen Region stammt beziehungsweise die angegebenen Zutaten enthält“, erklärt die Wissenschaftlerin. Aber auch rechtliche Probleme können so geklärt werden. So wandte sich zum Beispiel eine Anwaltskanzlei an die Spezialisten. Ein Frachtcontainer war beschlagnahmt worden. Der Inhalt: Aale. Strittig war, ob es sich um kanadische Aale handelte – wie der Besitzer versicherte –, die kommerziell gefangen werden dürfen, oder um geschützte, europäische Aale. Weil eine optische Unterscheidung schwierig und von der Interpretation eines Experten abhängig wäre, wurde Sinsoma hinzugezogen: „Genetisch waren die Fische einfach und eindeutig als kanadische Aale zu identifizieren. Und das Schöne an der DNA ist: Es gibt wenig Raum für Interpretationen. Haben wir einmal den genetischen Fingerabdruck isoliert, wissen wir auch, wer der ‚Täter‘ ist.“

Zur Person

Die Biologin Corinna Wallinger spezialisierte sich in den letzten 15 Jahren auf das Aufspüren und Identifizieren von DNA-Spuren. Sie gründete mit Daniela Sint sowie Michael und Thomas Traugott und der Universität Innsbruck 2018 die Sinsoma GmbH.

Molekulare Spuren
Informationen sind in DNA doppelt enthalten: Einmal auf der linken und einmal auf der rechten Seite des Strangs. Bei knapp unter 100° C trennen sich die Doppelstränge wie bei einem Reißverschluss.

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