Новый инструмент для идентификации исчезающих кораллов поможет их сохранению

Усилия по сохранению кораллов могут получить поддержку благодаря новому генотипирующему "чипу" — первому в своём роде для кораллов. Чип позволяет исследователям генетически идентифицировать кораллы и симбиотические водоросли, живущие в их клетках. Это важный шаг для поддержания генетического разнообразия при восстановлении рифов. Чип и сопутствующий онлайн-инструмент анализа помогают демократизировать генетическую идентификацию кораллового биоразнообразия, делая её доступной для биологов-экологов.

Статья с описанием чипа опубликована в журнале Scientific Reports.

"Кораллы по всему миру находятся под угрозой из-за потепления океанов", — говорит Илиана Баумс, профессор биологии в Penn State и руководитель исследования. "Мы разработали этот генотипирующий чип, чтобы помочь усилиям по восстановлению и сохранению. Для его использования требуется минимум ресурсов, поэтому даже небольшие проекты по восстановлению могут получить доступ к генетической идентификации кораллов".

Чип, также называемый микрочипом, использует более 30 000 однонуклеотидных полиморфизмов (SNP) — позиций в геноме коралла, где одна "буква" ДНК может различаться у разных особей семейства Acroporidae. Это семейство содержит наибольшее количество видов среди всех кораллов и распространено в Карибском море и Тихом океане. Чип был разработан на основе карибских кораллов, но также может анализировать тихоокеанские виды и идентифицировать симбиотические водоросли.

Кораллы могут размножаться бесполым путём (фрагментацией), поэтому карибские рифы часто состоят из генетически почти идентичных особей, происходящих от одного предка — "генета". Чип достаточно чувствителен, чтобы надёжно различать представителей разных генетов внутри одного вида.

"Один из способов увеличить генетическое разнообразие рифа — убедиться, что он построен особями более чем одного генета", — объясняет Баумс.

Для использования SNP-чипа, разработанного в Penn State и лицензированного компании Thermo Fisher Scientific, исследователям достаточно отправить образец коралла в коммерческую лабораторию. Там выделят ДНК, проведут анализ на чипе и вернут данные. Затем исследователь может загрузить файлы данных в онлайн-инструмент анализа Standard Tools for Acroporid Genotyping (STAG). Анализ выполняется и данные хранятся в специальном "Science Gateway" на платформе Galaxy с открытым исходным кодом, также разработанной в Penn State.

"С помощью SNP-чипа и конвейера STAG мы можем помочь обеспечить стандартизированную генетическую идентификацию кораллов исследователями по всему миру", — говорит Баумс. "База данных позволяет сравнивать образцы, идентифицировать новые штаммы и отслеживать разнообразие кораллов с течением времени".