Разработка микросателлитных маркеров для учёта популяции исчезающих носорогов

Суматрский носорог (Dicerorhinus sumatrensis) находится в критической опасности: в дикой природе в Индонезии (на островах Суматра и Борнео) осталось менее 100 особей. Для выживания вида необходим точный учёт популяции, чтобы определить её генетическое разнообразие для программ сохранения и управления.

Новое исследование, опубликованное в BMC Research Notes, описывает 29 новых полиморфных микросателлитных маркеров — повторяющихся последовательностей ДНК, — которые служат надёжным методом учёта диких суматранских носорогов. Работа выполнена совместно Университетом Иллинойса в Урбане-Шампейне, Институтом молекулярной биологии Эйкмана в Индонезии, Университетом Квинс в Канаде и Зоопарком Сан-Диего.

«Трудно провести перепись популяции этого вида, потому что их осталось мало, и они очень скрытны», — говорит Джессика Брандт, ведущий автор исследования. — «Мы искали способы сделать это без прямого контакта с животными».

Носороги обитают в густых труднопроходимых тропических лесах. Исследователи использовали ДНК из образцов фекалий, что минимизировало вмешательство в жизнь животных. Однако фекальная ДНК часто бывает деградировавшей, а возраст образцов определить сложно. Чтобы решить эту проблему, учёные разработали короткие микросателлитные маркеры, которые легко амплифицировать из таких образцов.

«Микросателлитные маркеры находятся в некодирующих областях и поэтому эволюционируют очень быстро, — объясняет Брандт. — Они идеально подходят для идентификации особей, так как показывают больше вариаций, чем маркеры в белковых генах».

«При репликации ДНК эти маркеры могут легко расширяться или сжиматься, как геномный аккордеон, — добавляет профессор Альфред Рока. — Анализ достаточного количества таких высоковариабельных маркеров позволяет различать животных».

Используя высококачественную ДНК от содержащихся в неволе носорогов, исследователи выделили 29 полиморфных локусов-кандидатов. Для проверки эффективности 13 из них были протестированы на диких фекальных образцах. Удалось успешно амплифицировать 9 маркеров из 11 образцов.

«Эта комбинация маркеров дала лучшую статистическую мощность для идентификации особей и хорошо амплифицировалась в неинвазивных образцах, — говорит соавтор Синта Саида. — Мы надеемся применить эти маркеры к большему числу полевых образцов, чтобы получить данные по популяции на уровне всего ареала, что поможет разработать более эффективные стратегии сохранения этого вида».

«Для плана сохранения нужно знать, кто там есть и каково текущее генетическое разнообразие, — резюмирует Брандт. — Наши маркеры позволят индонезийским специалистам не только подсчитать носорогов, но и определить степень их родства. В конечном счёте, цель — распространить этот подход и на другие исчезающие виды носорогов».