Новый ДНК-баркод для растений: библиотека последовательностей rbcL повышает точность идентификации

Идентификация видов растений по крошечным образцам важна для мониторинга популяций пчёл, анализа пищевых продуктов и изучения рациона травоядных. Упростить эту сложную задачу помогает ДНК-метабаркодирование — метод, позволяющий определять несколько видов в смешанной пробе одновременно с помощью высокопроизводительного секвенирования.

Исследователи из Университета Эмори создали новую базу данных для метабаркодирования, содержащую последовательности гена rbcL от более чем 38 400 видов растений (около 9% всех семенных растений). Работа опубликована в Applications in Plant Sciences.

• Ген rbcL кодирует часть ключевого фермента фотосинтеза RuBisCo, поэтому присутствует почти у всех растений. Его вариабельный участок идеально подходит для баркодирования, а длина гена совместима с современными методами секвенирования.

Новая библиотека дополняет первую базу для метабаркодирования растений, содержащую последовательности ITS2 от 72 000 видов. Комбинация двух маркеров (rbcL + ITS2) повышает точность:

• В тесте со смесью пыльцы удалось идентифицировать 8 из 9 видов — больше, чем при использовании каждого баркода по отдельности.

Перспективы и ограничения:

• Для большей полноты в базы необходимо добавить последовательности от большего числа видов (всего цветковых растений — около 450 000).
• Учёные адаптировали биоинформатический конвейер для работы с дополнительными ДНК-баркодами, что повысит точность идентификации.
• В будущем баркодирование может проводиться с использованием полных геномов растений, когда для этого накопится достаточно данных.