Vajon egyetlen palack óceánvíz tartalmazhat annyi genetikai anyagfoszlányt, hogy a kutatók gyakorlatilag az összes halat, planktont, puhatestűt, tengeri emlőst és más élőlényt azonosítani tudják az adott helyről? Úgy hangzik, mint egy sci-fi, de a környezeti DNS (eDNS) virágzó területe nagyon is valóságos, és a tudósok már kutatják, hogyan lehetne ezt az áttörést hasznosabbá és elérhetőbbé tenni.
Ez motiválta Zachary Goldot, a NOAA tudósát, hogy egy olyan útmutató megírását végezze el, amely segít a molekuláris ökológiai háttérrel nem rendelkező tengeri erőforrásokat vizsgálóknak megtudni, hogyan gyűjtsenek mintákat és nyerjenek részletes információkat a vizsgált területük biológiai sokféleségéről.
A terepmunka szempontjából az eDNS-kutatás hihetetlenül egyszerű, csak a laboratóriumi elemzés az, ahol a csúcstechnológiát képviselő tudomány kerül a képbe
– mondta Zachary Gold, a Csendes-óceáni és Környezeti Tengeri Laboratórium tudósa.
A vizsgálat a DNS-en alapszik. Vagyis a dezoxiribonukleinsav az a genetikai anyag, amely szinte minden élőlény sejtjeiben megtalálható. Fizikai szerkezete egy csavart létra, vagy kettős spirál. A létra lépcsőfokait alkotó négy nukleotidbázis pontos sorrendje kódolja az összes olyan utasítást, amely egy szervezet fejlődéséhez, túléléséhez és szaporodásához szükséges. A genetikai tudósok megtanulták dekódolni e nukleotidok sorrendjét, ezt a folyamatot genetikai szekvenálásnak nevezik, amely a szervezet genetikai ujjlenyomatát adja.
Az eDNS-forradalom abból a felismerésből indult ki, hogy minden szervezet a környezetével való kölcsönhatása során folyamatosan nyomokat hagy maga után, amelyek felhalmozódnak a talajban, a vízben és a levegőben. A genetikai szekvenálási technológia gyors fejlődése lehetővé tette a tudósok számára, hogy felerősítsék, szétválogassák, majd elemezzék ezeket a kusza DNS-töredékeket, és a mintában lévő genetikai kód szekvenciáit összevessék a korábban azonosított fajokkal, amelyeket egy DNS-vonalkód-adatbázisban katalogizálnak.
Kapcsolódó bejegyzések
A környezeti DNS feltárja a titkos zátonylakókat
Egy nemzetközi kutatócsoport a tengervízből vett globális mintavétel segítségével feltárta, hogy mely trópusi zátonyhalak hol fordulnak elő. A fajok és családok azonosításához sikeresen használták a vízben jelen lévő állatok által leadott DNS-maradványokat.
Az új eszközök lehetővé teszik, hogy a szekvenálást egyidejűleg több tucat vagy akár több száz mintán végezzék el. Az azonosított szervezetek elemzése betekintést nyújt egy adott terület fajgazdagságába, azonosítja, hogy bizonyos fajok mely élőhelyeket részesítik előnyben. Ugyanakkor segíthetnek nyomon követi az invazív fajok terjedését vagy a fajok elterjedési területének az éghajlatváltozás miatt bekövetkező eltolódását.
(Forrás: e360.yale.edu)
