Simo Maduna
Forsker
Biografi
Forskningsportefølje
Dr. Simo Njabulo Maduna er en molekylær økolog med ekspertise innen multi- og tverrfaglig forskning som integrere økologi, genetikk, bevaring og reproduksjonsbiologi mot bevaring av biologisk mangfold, genetisk/genomisk overvåking og adaptiv forvaltning av bærekraftige naturressurser. Forskningen hans dekker et bredt spekter av emner (akvakulturgenomikk, genomsamling, landskaps-/sjølandskapsgenomikk, invasjonsøkologi og genomikk, molekylær fylogenetikk, fylogenomikk og eDNA-basert biodiversitetsovervåking) og taxa (chondrichthyans, teleosts, pinnipeds, fugler, bjørner og insekter). Det siste tilskuddet til hans forskningstemaer og studiesystemer er domestisering av dyr og planter, med fokus på epigenomikk av hester og medisinplanter. Hans arbeid tar ikke bare sikte på å forbedre vår forståelse av disse mangfoldige biologiske systemene, men søker også å anvende denne kunnskapen på virkelige utfordringer innen bevaring og ressursforvaltning. Ved å integrere genomiske verktøy med tradisjonelle økologiske tilnærminger, håper han å utvikle innovative strategier som fremmer motstandskraft og bærekraft i både naturlige og domestiserte populasjoner. Dr. Maduna er alltid opptatt av å samarbeide og granske ukjente forskningsprosjekter. Hans lidenskap for oppdagelse fører ofte til at han samarbeider med eksperter fra forskjellige felt, og fremmer en dynamisk utveksling av ideer som kan utløse banebrytende innovasjoner.
Nøkkelkvalifikasjoner:
-
Forskningsprosjektledelse (konseptualisere prosjekter og utvikle finansieringsforslag, koordinere prosjekter med flere samarbeidspartnere og -finansierende byråer, gjennomføre vått laboratoriearbeid, kuratere og analysere data, skrive vitenskapelige publikasjoner, gjennomføre oppsøkende arbeid og administrere finansieringsforslag for fremtidig forskning).
-
Etablere forskningssamarbeid og strategiske partnerskap med offentlige og private interessenter når det gjelder tjenestelevering for naturressursforvaltning og essensielle forskningsprioriteringer for biologisk mangfold innenfor kontekstene klimaendringer, bærekraftig utvikling, EcoHealth/OneHealth og matsikkerhet.
-
Veilede master- og doktorgradsstudenter samtidig som de tilbyr tilpassede seminarer for utvikling av laboratorie- og bioinformatikkferdigheter til et bredere publikum i akademia og industri.
-
Designe, iverksette og administrere genetisk og genomisk eksperimentelt arbeid, genotypiske datasett og tilhørende metadata for populasjonsgenetikk og genomikk, sjølandskap/landskapsgenetikk og genomikk, fylogeneografi, molekylær fylogenetikk og fylogenomikk, DNA strekkoding og metastrekkoding prosjekter.
-
Utvikle og bruke flere molekylære markører (f.eks. mikrosatellitter og SNP-er) for genotypingsplattformer som spenner fra lav til middels gjennomstrømning (ABI 3730xl DNA Analyzer, Real-Time PCR System og Biomark HD).
-
Oppsett av avanserte molekylære teknikker (3RAD, Megastrekkoding, Metastrekkoding, Mitogenomikk, Epitranskriptomikk og DNA-metylomikk) i laboratoriet for DNA-bibliotekforberedelse, størrelsesvalg og High-Throughput sekvensering med Illumina, Ion Torrent, PacBio og Nanopore sekvenseringsplattformer.
-
Utvikle felt- og laboratorieprotokoller for miljø-DNA-basert overvåking av genetisk mangfold innen arter, samfunnsstrukturer, fremmede arter, patogenovervåking og diettanalyse.
Sammendrag
Accurate species identification is essential for conserving and managing plants that provide important ecosystem services and have ethnobotanical value. The Greyia tree genus ( G. sutherlandii , G. radlkoferi and G. flanaganii ) is endemic to South Africa and Eswatini, and certain genotypes have medicinal value for treating skin hyper‐pigmentation. However, distinguishing among species is difficult because of overlapping phenotypes and the limited resolution of standard DNA barcodes. To overcome these limitations, a robust molecular identification assay was developed using a two‐phase strategy. First, de novo SNP discovery using 3RAD sequencing identified 47,726 genome‐wide SNPs from two to three plants sampled from each species' core geographic range: G. radlkoferi in northern Limpopo, G. sutherlandii in eastern KwaZulu‐Natal, and G. flanaganii in the south‐eastern Eastern Cape. Principal component analysis and coancestry matrices revealed three discrete genetic clusters, supporting the recognition of the three species. Selecting a set of 200 SNPs with intermediate Fst values (0.2–0.5) resulted in optimal separation of the three clusters. This led to the final selection of a 23‐SNP panel that included five informative barcoding loci (ITS, trnL‐F , matK ). Second, the 23 SNPs were converted into allele‐specific fluorescent PCR assays (SNP Type) for genotyping on the BioMark HD platform. The panel was validated using genomic DNA from 17 individuals from the 3RAD population groups and successfully differentiated all three species. It was then applied to 73 trees sampled across a 1000‐km transect from the Eastern Cape to Limpopo. Genetic clustering (PCA, UPGMA and ADMIXTURE) assigned each tree to one of three species‐level groups matching their expected ranges. In a practical case study, the assay also identified the species origin of 33 Greyia trees of unknown provenance from production orchards. This study provides an efficient SNP‐based tool for accurate species identification, supporting conservation planning and the sustainable management of Greyia populations.
Forfattere
Paul Eric Aspholm Carmen Rizzo Gabriella Caruso Giovanna Maimone Luisa Patrolecco Marco Termine Marco Bertolino Stefania Giannarelli Alessandro Ciro Rappazzo Josef Elster Alessio Lena Maria Papale Tanita Pescatore Jasmin Rauseo Rosamaria Soldano Francesca Spataro Maurizio Azzaro Angelina Lo Giudice Hans Geir Eiken Mikkel Meyn Liljegren Simo Maduna Juho Matti Vuolteenaho Cornelya Klutsch Hallvard Jensen Ida Marie Luna Fløystad Ingrid Søvik Ane-Sofie Bednarczyk Hansen Runar Kjær David Kniha Josefine Bergs Vidar Berg Snorre B. HagenSammendrag
Det er ikke registrert sammendrag
Sammendrag
Mitochondrial genomes (mitogenomes) display relatively rapid mutation rates, low sequence recombination, high copy numbers, and maternal inheritance patterns, rendering them valuable blueprints for mapping lineages, uncovering historical migration patterns, understanding intraspecific population dynamics, and investigating how environmental pressures shape traits underpinned by genetic variation. Here, we present the bioinformatic pipeline and code used to assemble and annotate the complete mitogenomes of five houndsharks (Chondrichthyes: Triakidae) and compare them to the mitogenomes of other closely related species. We demonstrate the value of a combined assembly approach for detecting deviations in mitogenome structure and describe how to select an assembly approach that best suits the sequencing data. The datasets required to run our analyses are available on the GitHub and Dryad repositories
Divisjon for miljø og naturressurser
Integrating genetic data into the study of the significance of the North Sea and Skagerrak for wintering auks
This project aims to investigate the impact of recent mass mortality events on auk populations around the North Sea by determining the origin of the birds involved. This will be achieved through a genetic analysis of samples of dead guillemots and razorbills washed up in Norway and Denmark in two main mass mortality events, and comparing them with samples from live birds of known origin.
Divisjon for miljø og naturressurser
Paw Prints to DNA – Non-invasive polar bear monitoring in using eDNA derived from snow tracks in Svalbard
Effective conservation and management of polar bears depend on robust knowledge of their ecology, behaviour, population size and structure, connectivity, and adaptive capacity. Although genetic tools are critical for addressing these questions, traditional sampling approaches, often involving capture and handling, are logistically challenging, costly, potentially hazardous to personnel, and can cause stress to animals
Divisjon for miljø og naturressurser
Interreg-Aurora project: Our Precious Transboundary Waters
The brown trout is a socioeconomically important freshwater fish in both Norway and Finland, where habitat fragmentation, overexploitation, translocations, and stocking have led to nationwide decline especially in populations of large growing, adfluvial brown trout and their genetic integrity. Careful conservation and coordinated, sustainable management of the remaining large growing brown trout populations is crucial. For this purpose, our project focuses on the transboundary Lake Inari-Pasvik River catchment as a bilateral model (reference) system, utilizing and requiring cross-border cooperation between Norway and Finland. We combine information on the genetic status of trout populations in the catchment, introduce new research methods and compare existing stocking programs for providing tools and guidelines to support the knowledge-based conservation and management of adfluvial brown trout populations in Norway and Finland.