Митохондриальная метагеномика: Как «-омики» спасают диких пчёл

База данных митохондриальных геномов (митогеномов) продемонстрировала свою высокую ценность для обнаружения диких пчёл на фермах Великобритании с помощью митохондриальной метагеномики — нового подхода, разработанного учёными из China National Genebank (CNGB), BGI-Shenzhen.

Исследование, опубликованное в журнале Methods in Ecology and Evolution, показывает, что использование референсных митогеномов позволяет сделать крупномасштабные программы мониторинга пчёл осуществимыми. Для этого достаточно собрать пчёл, извлечь их смешанную ДНК и напрямую прочитать ДНК получившегося «пчелиного супа». Этот метод делает процесс быстрее, дешевле и точнее.

Такой подход позволит экологам определять, где и когда исчезают виды пчёл, и, что важно, оценивать эффективность природоохранных мер.

Дикие пчёлы играют ключевую роль в опылении диких растений и сельскохозяйственных культур, поддерживая биоразнообразие и производство продуктов питания. Однако им угрожают потеря среды обитания, пестициды, изменение климата и болезни. Защита популяций диких пчёл и их услуг по опылению является приоритетной задачей.

Национальная стратегия Великобритании по опылителям планирует масштабную программу мониторинга пчёл. Традиционный метод включает сбор и идентификацию отдельных особей под микроскопом, что крайне трудоёмко и подвержено ошибкам, из-за чего данные могут стать доступны лишь спустя годы.

Исследовательская группа под руководством профессора Дугласа Ю и доктора Синь Чжоу применила митохондриальный метагеномный пайплайн к массовым образцам пчёл, собранным в исследуемых регионах и ранее идентифицированным морфологически учёными из Университета Рединга.

Ключевые преимущества метода:

• Митогеномы — это расширенные генетические маркеры, которые предоставляют >20x больше информативных референсов для диагностики вида по сравнению с обычными ДНК-штрихкодами.
• Пайплайн не требует участия таксономических экспертов и доказал свою высокую точность.
• Метод пропускает этап амплификации ДНК (PCR), что позволяет избежать связанных с ним искажений (PCR-bias) и оценить биомассу, которую вносит каждый вид. Это делает метод применимым для отслеживания динамики популяций.

Успешное применение этого пайплайна в новом исследовании обнадёживает и указывает на перспективы его использования в крупномасштабных и долгосрочных природоохранных проектах.