Kven er mordaren? Er det eg? Eg riv ut nokre hårstrå, lett i min alder, før eg stig inn i laboratoriet. Der inne smiler eit tjuetal kvitkledde bioingeniørstudentar mot meg. Veit dei noko eg ikkje veit? Ein ting er sikkert. Eg har fullstendig bomma på kleskoden.

I dag skal me læra å lesa DNA-koden i arvemateriale. Den doble DNA-spiralen, figur 1, som inneheld lange rader med basepar AT og CG, finst i alle levande celler og gjev instruksen til korleis organismen skal byggjast og reproduserast. A, T, C og G er aromatiske basar som vert omsette til protein som er arbeidshesten til cella og opphav til alt liv.

DNA-koden er unik for oss alle. Kanskje kan hårstrået mitt fortelja meg kva potensial eg har, kvifor eg fekk kreft, og kva andre sjukdomar som ligg på lur?

– I dag skal me sjå på eit lite utsnitt av arvematerialet til fire bakteriar. Dei ulike bakteriane har meir enn fire millionar kodepar, og me skal ta ut ein bit som inneheld 1542 kodepar. Eg deler ut fire ulike bakteriar, og så skal de finna ut kva for ein type de har fått, seier overingeniør Anne Grete Eriksen.

Eg puttar hårstråa i lomma. For ein nedtur! Men humøret stig raskt då eg får veta at metoden eg skal læra, vart brukt til å finna menneskets DNA-kode, som inneheld meir enn tre milliardar kodepar, for tjue år sidan. Ein stad må ein byrja.

Det fyrste me må gjera, er å få ut arvematerialet av cellene. Ein startar med å øydeleggja celleveggene med enzym og kjemikal, så sentrifugerer ein for å fjerna cellerestar og til slutt fell ein ut DNA med sprit. Det neste me må gjera, er å skaffa oss mange kopiar av den delen av DNA-et som skal undersøkjast.

Til det brukar me ein metode som heiter polymerase-kjedereaksjon. For å bruke denne metoden må ein kjenna kodane for flankane til den biten som skal kopierast, og ha kodesekvensar for dei (såkalla primerar). Å finna slike primerar er alt anna enn rett fram, og me har fått god hjelp av ingeniørane på laboratoriet som kjenner bakteriane frå før.

I syklusar varmar ein opp DNA-et til 95 gradar celsius, slik at det vert delt i to trådar, så senkar ein temperaturen til 50 gradar celsius slik at primerane kan binda seg til flankane på ynskt DNA-bit, og så aukar ein temperaturen til 72 gradar og lagar kopiar av DNA-kodebiten med hjelp frå såkalla polymerase, som heftar nye kodebitar på einskildtrådane. For kvar runde doblar me talet på DNA-bitar. Tek ein 30 syklusar, har ein to milliardar til bruk. Ein avart av denne metoden kan brukast til koronatestar, men det får me ta ein annan fredag.

Så er det sjølve sekvenseringa, den såkalla Sanger-metoden (figur 2). Den minner om polymerase-kjedereaksjonen, men med to vesentlege skilnader. Ein har berre primerar for den eine DNA-tråden, og i tillegg til byggjesteinane A, C, G og T har ein fluoriserande avartar av dei som stoppar vidare bygging av kjeder. Tilhøvet mellom byggesteinar og stoppesteinar er 10 til 1.

Når ein så køyrer syklusar som ovanfor med ei enorm mengd DNA-bitar, vil ein få mange fragment av ulik lengd på grunn av stoppesteinane. Desse fragmenta vert separerte med elektroforese, der ein sender dei gjennom ein gelé med spenning over. Dei minste og lettaste fragmenta går raskast, og i enden vert dei lyste på av ein laser, og stoppesteinen sender ut lys i ulike fargar om kan tolkast som A, C, G eller T. Ein vil ha bitar i alle lengder der ein veit koden for enden, dimed kan ein gjenskapa koden for heile den eine DNA-biten av den eine tråden. Apparatet for å køyra elektroforese kostar omtrent eit statsbudsjett, så prøvane våre vert sende til skulens gode samarbeidspartnar Haukeland sjukehus.

Dagen etter ligg resultata klare i to datafiler. Den eine fila gjev kodar frå venstre delen av DNA-biten som vart bygd ut frå venstre primer. Den andre fila inneheld den andre biten. Grunnen til at det vert gjort slik, er at ein får dei mest nøyaktige målingane for dei korte fragmenta. Genialt, spør du meg. Bitane overlappar kvarandre på midten, så ved å snu den eine og lima han saman i eit høveleg dataprogram, har ein god DNA-sekvensering av vår vetle bit.

Eg opnar fila for den ferdige DNA-sekvensen i eit lite og kjekt program som heiter FinchTV. Der ser eg kodesekvensen som toppar bortover. Dess større topp, dess sikrare resultat. Nokre stader ser eg ei blanding av ulike kodar. Det kjem av mutasjonar. Saman med dei andre studentane prøver eg å tolka kva me ser. No har me DNA-sekvensen, men kva for ein bakterie er det?

Me hentar ut DNA-sekvensen vår frå FinchTV og limer resultatet inn i ein database som samanliknar sekvensen vår med alt levande på jorda. Namnet på bakterien vår lyser imot oss Bacillus subtilis. Elementært, kjære Watson. Studentane bøyer seg så duknakka for å skriva omstendelege labjournalar, medan eg slepp unna med å fylla minnet.

To strålande dagar med laboratoriekurs og nokre særs opplysande YouTube-videoar har gjort at eg kan få ein ny karriere som kriminalteknikar. Eg kan jo alt kommunikasjon og datateknologi. Det er nok av uløyste saker å ta fatt på.

Per Thorvaldsen

per.eilif.thorvaldsen@hvl.no