project

DNA Diatom Biosensor

Om de ecologische kwaliteit van Europese wateren op het gewenste niveau te krijgen en te houden moeten waterbeherende instanties uitgebreide monitoring- en maatregelpakketten implementeren. Daarmee kunnen ze voldoen aan de Europese vereisten die worden gesteld door de Habitatrichtlijn (Natura 2000) en met name de Kaderrichtlijn Water (KRW). Diatomeeën (algen) vormen daarbij een belangrijke groep van biologische indicatororganismen. Deze algen reageren snel op veranderingen in hun milieu en van veel soorten zijn milieu-indicatiewaarden bekend.

Diatomeeën vereisen echter wel hooggekwalificeerde taxonomische expertise om te kunnen worden geïdentificeerd, en determinatiefouten en verschillen tussen experts zijn niet uitgesloten. Daardoor zijn de analyses ook tamelijk kostbaar en kennen ze een relatief lange doorlooptijd. De Diatom DNA Biosensor – een slimme tool om geautomatiseerd diatomeeën te kunnen identificeren – moet hier verandering in brengen.

Geeft een sfeerbeeld van typisch Nederlands water waarin de DNA Diatom Biosensor kan worden toegepast

Hollandse sloten, kanalen, rivieren en plassen: vol met ecologische informatie, verborgen in diatomeeën

Technologie

De snelle ontwikkeling van nieuwe identificatiemethoden gebaseerd op DNA, betekent een mogelijke vereenvoudiging voor het gebruik van diatomeeën als indicatoren voor de waterkwaliteit in stromende en stilstaande wateren. In een DNA-metabarcode analyse worden soortspecifieke DNA-barcodes in een monster automatisch geïdentificeerd door deze te vergelijken met DNA-referentiedatabanken. Zo’n DNA-metabarcode benadering biedt ook mogelijkheden om diatomeeën te gebruiken voor waterkwaliteitsbepaling, zonder dat volledige identificatie tot op soortniveau nodig is.

Uitdaging

Dit project heeft als doel een gevalideerde quickscan te realiseren voor het monitoren van diatomeeën door de ontwikkeling van een beproefde DNA-detectiemethode. Dat gebeurt door ecologische inzichten, gebaseerd op traditionele monitoring, te vergelijken met parallel hieraan verzamelde informatie uit soortenlijsten die voortkomen uit DNA-analyses. De data worden verzameld bij reguliere monsternames en in pilots in bijvoorbeeld het landelijk gebied, waarbij effecten worden gevolgd van aangepast landbouwkundig beheer en waterbeheer, gericht op vermindering van eutrofiëring.

Oplossing

Met de DNA Diatom Biosensor kan een objectief, ruimtelijk dekkend beeld worden verkregen van allerlei ecologische waterkwaliteitsinformatie, gebaseerd op milieu-indicatiewaarden van diatomeeën. Vergeleken met bestaande methoden kan dit zelfs tegen vergelijkbare of lagere kosten. Daarmee biedt de DNA Diatom Biosensor marktpartijen kansrijke nieuwe mogelijkheden voor de ontwikkeling van een efficiënt instrumentarium voor monitoring, diagnose en beoordeling ten behoeve van waterbeheerders en watergebruikers, nationaal en internationaal.