Расшифровка геномов морских млекопитающих: новый ресурс для науки
Благодаря сотрудничеству Национального института стандартов и технологий (NIST) и консорциума DNA Zoo, исследователи вскоре получат доступ к полным геномным последовательностям 23 видов морских млекопитающих, образцы которых хранятся в NIST.
Образцы взяты из Национального банка тканей морских млекопитающих (NMMTB), который NIST поддерживает совместно с Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (NOAA). Банк был официально учрежден в 1992 году. Сегодня в Биорепозитории NIST в Чарлстоне, Южная Каролина, архивировано более 4500 образцов от 1182 животных 50 видов. Эти образцы, собранные и сохраненные за последние десятилетия, помогают изучать изменения в окружающей среде, например, в уровне загрязнения или рационе китов.
Теперь биорепозиторий предоставляет ткани для геномного секвенирования. Консорциум DNA Zoo запросил образцы 23 видов для этой цели.
Знание последовательности ДНК генома, состоящей из миллиардов пар оснований (A, T, C, G), позволяет ученым определять генетические изменения, вызывающие болезни, или идентифицировать участки генома, несущие жизненно важные инструкции.
Секвенирование уже помогает в сохранении видов и может стать ключевым для использования экологической ДНК (eDNA) — фрагментов ДНК, которые организмы оставляют в окружающей среде. Ученые анализируют eDNA в воде или почве, чтобы определить присутствие вида. Например, исследователи Лесной службы США недавно подтвердили присутствие рыси по следам на снегу, имея качественную эталонную последовательность ДНК.
Морские биологи хотят применять eDNA в океанской воде для отслеживания морских млекопитающих, но для этого нужны высококачественные геномные последовательности этих труднодоступных животных. NIST решает эту проблему, сотрудничая с DNA Zoo. Этот некоммерческий консорциум использует современные технологии для быстрой и недорогой сборки геномов и бесплатно предоставляет результаты без ограничений.
«Мы хотим, чтобы научное сообщество в полной мере использовало эту информацию», — говорит Ольга Дудченко, ведущий исследователь DNA Zoo.
Она отмечает, что образцы морских млекопитающих, подобные тем, что поступают из NIST, обычно трудно получить, так как животные часто очень крупные и редко доступны в зоопарках. Готовность NIST и NOAA к сотрудничеству значительно расширила разнообразие геномов для исследователей по всему миру.
«Предоставляя эти образцы и работая с консорциумом, мы расширяем доступ для всех, кто хочет изучать этих животных», — говорит биохимик NIST Бен Нили.
Недавние образцы от NIST позволили секвенировать геномы исчезающих видов, включая северного гладкого кита (Eubalaena glacialis) и редчайшего кита Брайда Мексиканского залива (Balaenoptera edeni). Данные становятся доступными сразу после завершения сборки каждого генома.