Новый неразрушающий метод анализа ДНК открывает возможности

Исследователи из Университета Отаго разработали новый метод получения древних геномных данных без повреждения исходного материала, что создаёт новые возможности для музейных и археологических коллекций по всему миру.

«Анализ древней ДНК не обязательно должен быть разрушительным, — говорит ведущий автор Лачи Скарсбрук. — Наш новый метод позволяет реконструировать генетическую историю, не уничтожая саму кость, которая хранила свои секреты тысячи лет».

Исследование, опубликованное в международном журнале Molecular Ecology, представляет новый метод получения геномных данных из мелких останков позвоночных, не наносящий видимого ущерба кости.

«Это позволит анализировать не только материалы из музейных коллекций, которые слишком малы для деструктивного отбора проб, но и более редкие и ценные материалы, как в культурном, так и в научном отношении», — отмечает Скарсбрук.

В исследовании, проведённом во время обучения Скарсбрука по программе магистра наук на кафедре зоологии, в качестве примера использовались современные и вымершие популяции гекконов рода Hoplodactylus. Работа представляет собой первые полученные митохондриальные геномы для любых ящериц Новой Зеландии.

Вновь секвенированные данные ДНК позволили исследователям понять и показать, как тектоническая активность, изменение климата и влияние человека повлияли на популяции геккона Дювоселя (Hoplodactylus duvauceli) в разных регионах Новой Зеландии.

«Глубокое разделение между популяциями Северного и Южного островов отражает длительную изоляцию до образования пролива Кука, в то время как популяции Южного острова демонстрируют генетические разрывы, географически соответствующие максимальному ледовому покрытию в разгар последнего ледникового периода», — объясняет Скарсбрук.

«Значительная потеря генетического разнообразия в популяциях как Северного, так и Южного островов свидетельствует о влиянии человека и интродуцированных хищников. Наше исследование оказывает значимое и прямое влияние на природоохранное управление гекконом Дювоселя».

Научный руководитель и соавтор исследования, доктор Ник Роленс из Лаборатории палеогенетики Отаго, отмечает, что одним из результатов этой работы стало то, что знания о гекконах Новой Зеландии на момент прибытия человека теперь представляют собой чистый лист.

«Ранее считалось, что кости разных видов гекконов можно различить только по размеру, но, что удивительно, компьютерная томография и древняя ДНК показали, что мы можем различать разных гекконов, используя только форму — размер оказался неважным», — говорит доктор Роленс.

В настоящее время Скарсбрук завершает докторскую диссертацию в Исследовательской сети палеогеномики и биоархеологии Оксфордского университета. Он отмечает, что исследование также говорит о процессе научного прогресса.

«Сначала мы попытались получить митохондриальные геномы с помощью другого метода, и после месяцев работы в лаборатории нам не удалось получить пригодные для использования данные».

«Вернувшись к началу и внеся некоторые изменения, мы достигли своей цели, что просто показывает: настойчивость перед лицом неудачи — ключ к тому, чтобы помочь совершить научные достижения».

Доктор Роленс сообщает, что продолжающаяся исследовательская программа будет использовать эти новые методы для реконструкции утраченной экологической истории гекконов и сцинков Новой Зеландии (где идентификация по размеру сбивала учёных с толку), а также лягушек и туатар, в партнёрстве с Департаментом охраны природы и маорийскими иви (племенами).

«Долгосрочное сохранение ограниченных образцов вызывает огромную озабоченность у кураторов по всему миру, поэтому то, что разработал Лачи, позволит не только раскрыть молекулярные секреты, но и потенциально открыть для подобного генетического анализа огромные пласты коллекций по естественной истории и археологии по всему миру».