我们需要一堆来自污垢和水的DNA来掩护澳大利亚的情况

网络整理 2019-04-10 16:05

eDNA研究的主要敦促因素是高通量DNA测序的快速进步。然而,快速变革的高科技意味着研究要领很快就会变得多余。当回收新的DNA测序系统时,由于不再制造设备,因此不能复制已往的尝试。

然而,在已往十年中,DNA测序技能彻底改变了这一进程。我们此刻可以通过丈量从泥土,水或甚至氛围中收集的“情况DNA”(eDNA),更快,更自制,更精确地识别出一个地域的物种。

譬喻,Adelie企鹅的饮食习习用于丈量南大洋的生物多样性。2013年基于DNA的Adelie企鹅饮食研究发生的数据显示了饮食生物多样性的地理和年际变革。然而,这些功效无法与任何将来的研究对较量,因为这种DNA测序技能已经遏制。

这种阐明导致了很多阐明生物多样性的创新要领。譬喻,哺乳动物多样性可以从取自哺乳动物的蝇蝇的DNA中确定。室内节肢动物的多样性可以通过呆板人真空吸尘器收集的eDNA来确定。

我们需要一堆来自污垢和水的DNA来掩护澳大利亚的情况

我们的办理方案是“eDNA biobanking”。医学中的“生物银行”是康健和抱病人体组织的尺度化取样,治疗和恒久储存。会合存储样本可以举办单项研究不行能举办的较量。生物银行eDNA意味着可以将旧样本和新样本与将来的今世技能团结起来举办阐明。

从珊瑚礁四周收罗一桶海水,可以从eDNA中识别出该区域内存在的鱼类,甚至不会看到它们。自2012年以来,已颁发了200多篇基于eDNA元编码的论文。该规模现已很是成熟,几个月前出书了第一本综合性教科书。

我们需要生物银行

我们估量,在不久的未来,情况掩护机构等禁锢机构将要求对样品举办生物处理惩罚。这将答允按照未受滋扰的基线丈量溢油等情况粉碎事件的真实影响。

基于生物标志eDNA的元编码的生态系统监测将为将来的研究提供今世生物多样性的记录。在采矿,林业和渔业等行业进入新规模时,这将出格有用:生物银行可以提供生物多样性基线,并可以确定新成长的影响。

可是eDNA的爆炸带来了一些问题。这项技能成长如此之快 - 研究如此分手 - 科学家很难将已往的事情与他们本身的事情举办较量。在我们最近的自然生态学和进化论文中,我们认为一些简朴的前瞻性思维可以办理这些问题。

另一个问题是eDNA元编码没有通用尺度,可以较量差异技能生成的数据集。这种缺乏可比性将eDNA元码编码研究限制在利用一种特定要领的终点阐明。

“eDNA”的事情道理

成长“情况DNA” metabarcoding改变了科学家的丈量多细胞生命的多样性的本领。

这证明白eDNA生物银行对恒久生态系统监测的代价。很多情况禁锢机构依赖于生态系统康健的年度更新。每年更新只能在有限的范畴内利用eDNA元编码,因为在某些时候,基本技能已颠末期了。

泥土,水,甚至氛围等基质都含有生物留下的DNA片断。通过读取这些DNA片断中经心挑选的子集的序列,可以对生物举办分类判断。此刻已经很好地成立了用于判断属于每个物种的“DNA条形码”的物种的参考数据库。

丈量生物多样性曾意味着艰辛地收集样本并手动识别植物,动物和真菌。这大概涉及在显微镜下仔细查抄以发明识别特征。这需要耗费大量时间,而且凡是需要具有对每组生物具有特定常识的专家。

情况DNA研究之间缺乏可比性是一个重要问题。在我们回收答允较量研究的参考尺度系统之前,它将无法办理。在可预见的将来,最好的办理方案是情况DNA生物银行。这将确保eDNA技能“面向将来”,从而实现对情况的最佳实践打点。

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