Определение того, какая рыба обитает в различных водоемах, может оказаться непростой задачей для ученых, изучающих эти популяции. Например, идентификация инвазивных или находящихся под угрозой исчезновения видов часто зависела от способности их ловить.
Теперь, согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Methods in Ecology and Evolution, исследователи улучшили свой метод отслеживания видов, используя биологический материал, который эти организмы оставляют после себя, известный как экологическая ДНК (eDNA).
Следы эДНК несут ту же жизненно важную информацию, что и прямой образец ДНК, такой как образец крови или ткани. Подумайте о работе судмедэкспертов, которые могут опознать людей по пряди волос.
До сих пор исследователи считали, что ДНК, выделяемая организмами в водной среде, была значительно деградирована и имела низкое качество, что затрудняло выделение этих фрагментов и сопоставление их с конкретным видом.
Оказывается, клетки, сбрасываемые рыбой в воду, защищают туго закрученную ДНК.
«Нам удалось обнаружить и работать с длинными неповрежденными фрагментами ДНК», - сказал Майкл Э. Пфрендер, директор Центра геномики и биоинформатики и доцент Департамента биологических наук и Инициативы по изменению окружающей среды. в университете Нотр-Дам. «Это полностью меняет преобладающее мнение о том, что мы можем работать только с короткими фрагментами сильно деградировавшей эДНК. Теперь мы можем начать использовать информацию, извлеченную из этих длинных цепочек ДНК, для более точной идентификации видов и выявления генетической изменчивости внутри видов».
Исследователи собрали образцы воды из местных озер, прудов и ручьев и использовали технологию полимеразной цепной реакции (ПЦР) для амплификации или копирования полных митохондриальных геномов из эДНК, обнаруженных в этих средах.
Благодаря этому усовершенствованному методу ученые могут получить более подробную картину биоразнообразия в различных водных средах обитания.
«Постоянно предпринимаются усилия по заполнению баз данных, таких как Genbank Национального центра биотехнологической информации (NCBI)», - сказал Пфрендер. «У нас нет генетических сигнатур для всего биоразнообразия, которое мы хотели бы отслеживать. Эти базы данных имеют решающее значение, помогая нам идентифицировать различные виды, живущие в этих сообществах».
Метод, использованный в исследовании, не только более точен, но и более эффективен, когда речь идет о поиске инвазивных видов и управлении ими.