Нужен банк ДНК из почвы и воды для защиты окружающей среды Австралии
Мониторинг биоразнообразия раньше был трудоёмким процессом сбора образцов и ручной идентификацией видов растений, животных и грибов. Технология секвенирования ДНК произвела революцию в этом процессе. Теперь мы можем быстрее, дешевле и точнее идентифицировать виды в определённой области, анализируя "экологическую ДНК" (eDNA), собранную из почвы, воды или даже воздуха.
Как работает eDNA
Метод метабаркодирования eDNA позволяет идентифицировать организмы по фрагментам ДНК, оставленным ими в окружающей среде. Это привело к инновационным подходам:
- Разнообразие млекопитающих можно определить по ДНК, собранной с мух, которые с ними контактировали.
- Разнообразие рыб у кораллового рифа можно определить по eDNA из ведра морской воды. С 2012 года опубликовано более 200 работ на основе этого метода.
Проблемы технологии
Быстрое развитие технологий секвенирования создаёт две основные проблемы:
- Методы быстро устаревают, и прошлые эксперименты невозможно повторить на новом оборудовании.
- Отсутствуют универсальные стандарты, позволяющие сравнивать наборы данных, полученные с помощью разных технологий. Это ограничивает анализ.
Решение: биобанкинг eDNA
Предлагаемое решение — "биобанкинг eDNA". По аналогии с медицинскими биобанками, это стандартизированный сбор, хранение и долгосрочное хранение образцов eDNA. Это позволит:
- Совместно анализировать старые и новые образцы с помощью технологий будущего.
- Создавать базовые уровни биоразнообразия для оценки воздействия новых отраслей (горнодобывающая, лесная, рыболовная).
- Точно измерять последствия экологических инцидентов (например, разливов нефти) в сравнении с исходным состоянием.
- Решить проблему отсутствия сопоставимости между исследованиями.
Пример необходимости
Исследование 2013 года по анализу ДНК в рационе пингвинов Адели показало изменения в биоразнообразии Южного океана. Однако эти результаты нельзя сравнить с будущими исследованиями, поскольку использованная технология секвенирования была снята с производства.
Вывод
Для долгосрочного мониторинга экосистем и обеспечения наилучшего управления окружающей средой необходима система биобанкинга eDNA. Это "защитит" технологии eDNA от устаревания и позволит сравнивать данные во времени. В ближайшем будущем регулирующие органы, вероятно, будут требовать биобанкинг образцов.