Jedes Lebewesen hinterlässt in der Umwelt Spuren seines Erbguts, etwa über Hautschuppen, Pollen, Haare oder Kot. Diese Umwelt-DNA, kurz eDNA (engl. environmental DNA) analysieren wir, um Tiere, Pflanzen, Pilze und Mikroorganismen nachzuweisen.

Die auf eDNA basierenden Verfahren revolutionieren das Monitoring der Biodiversität in vielerlei Hinsicht:

• Nicht-invasive Probennahme: Es genügt eine Wasser-, Boden- oder Luftprobe – die Lebewesen selbst werden minimal gestört.
• Hohe Sensitivität: Auch stark fragmentierte oder winzige Mengen DNA lassen sich zuverlässig analysieren.
• Gigantische Informationsmenge: Aus einem einzigen Kubikzentimeter Umweltprobe lassen sich Gigabytes an DNA-Sequenzdaten gewinnen.
• Hohe Effizienz: Selbst seltene oder versteckt lebende Arten können aufgespürt werden.

Trotz der vielen Vorteile und der Kosteneffizienz von eDNA-Ansätzen bleiben klassische Monitoringverfahren unverzichtbar – nicht zuletzt, weil sie auf dem Wissen erfahrener Expertinnen und Experten beruhen. 

Eine eDNA-Analyse erfordert höchste Sorgfalt, um verlässliche und komplexe Rückschlüsse zu ziehen:

• Für die Probenahme verwenden wir ausschliesslich DNA-freies Material.
• eDNA-Proben enthalten oft DNA-Fragmente in winzigen Mengen. In solchen Fällen arbeiten wir in einem speziellen Reinluftlabor an der WSL, um Verunreinigungen zu vermeiden.
• Metabarcoding ermöglicht, gleichzeitig viele Arten in einer Probe nachzuweisen. Dabei vervielfältigen wir einen bestimmten DNA-Abschnitt mittels PCR, um genug Material für Analysen zu erhalten. Dieser Abschnitt – auch Barcode-Region – ist so ausgewählt, dass er im Erbgut aller Arten einer Zielgruppe vorhanden ist.
• Mithilfe leistungsstarker bioinformatischer Programme analysieren wir die Zusammensetzung der Proben und gleichen die Sequenzen mit Referenzdatenbanken ab. So können wir die in der Umweltprobe enthaltenen Arten – oder zumindest ihre höheren taxonomischen Gruppen – bestimmen.