ДНК-АНАЛІЗ НА ЗМІНУ ВЧЕНИМ-ПОЛЬОВИКАМ…

Андрій М. ЗАМОРОКА

Поодинокі біологи в Україні чули за дослідження біорізноманіття методами середовищних проб ДНК, а ще менше мають досвід їх збору і опрацювання. Мені, свого часу, якщо так можна висловитись, пощастило бути причетним до освоєння цієї нової “диво-технології”. І допоки в Україні намагаються освоїти методику баркодинґу, у світову біологію, і зокрема екологію, увірвались передові методи середовищних проб або метаґеноміки, які ставлять не тільки усі дослідження біорізноманіття з ніг на голову, а й прискорюють їх на декілька порядків. Тат-так, саме порядків! І підтвердженням цього є найсвіжіше дослідження, що вийшло друком цими днями.

Ґульдова амадина (Erythrura gouldiae (Gould, 1844). Джерело ілюстрації: https://www.reddit.com

Чудова стаття дослідників із університету імені Чарльза Дарвіна та Західноавстралійського університету, описує нову методу виявлення рідкісної й ендемічної Ґульдової амадини (Erythrura gouldiae (Gould, 1844) через залишки її ДНК у воді. Виявляється цей яскравий і рідкісний пташок, просто попивши води із калабаньки, залишає по собі стільки ДНК, що дізнатися чи він тут бував впродовж останніх 72-х годин є справою лише техніки. І це стосується не лише амадини, а й будь-якого іншого виду. Усі живі істоти у довколишньому середовищі по собі залишають багатющий “ДНК-слід” у вигляді епітелію шкіри, слини, слизу, фекалій, пилку, спор, фраґментів міцелію й иншого біологічного матеріалу. Цей слід необхідно лише правильно зібрати у природі, доставити до лабораторії, очистити середовищну ДНК й проаналізувати методом кількісної полімеразної ланцюгової реакції (навіть без сиквенування!). Більше того, вчені стерджують, що для виявлення виду, кількість ДНК у середовищній пробі може бути “гомеопатично малою” – від 10 атамоль (10-18) до 100 пікомоль (10-12)!

Схема моніторинґу біорізноманіття методом середовищних проб ДНК. Джрело ілюстрації: Day et al., 2019: eDNA detection of the Gouldian finch

Вперше методи дослідження, що стосуються виявлення видів тварин і рослин за допомогою середовищної ДНК були опубліковані у 2003-му році, а уже через кілька років почали застосовуватись як для виявлення інвазійних, так і для підтвердження присутності рідкісних видів тварин і рослин. Особливо широко середовищні проби ДНК або РНК застосовуються при виченні одноклітинних евкаріотів, бактерій і археїв у морських середовищах, а окрім того цю технологію широко застосовують у мікології. Уже сьогодні наявні цілі бази даних нових видів мікроорґанізмів виявлених лише за середовищними пробами, але при цьому цих істот ніхто ніколи не бачив в очі. І цілком ймовірно, що ніколи й не побачать… Молекулярні методи поступово витісняють традиційні польові дослідження, де експерт із біорізноманіття певної таксономічної групи з усім своїм досвідом і багажем знань невдовзі, як би то не було сумно, стане непотрібним…

Палія волова (Salvelinus confluentus Suckley, 1859) Джерело ілюстрації: https://www.outdoorlife.com

Перевага методу середовищних проб ДНК є очевидною – це швидкість і простота досліджень. Яскравим прикладом є вивчення розповсюдження рідкісної палії волової (Salvelinus confluentus Suckley, 1859) у Монтані, США: вчені всього за 8 днів зібрали зразки води із ДНК і встановили присутність цієї риби у більшій кількості річок, ніж за усі попередні 15 років польових робіт, використовуючи електровудки! І такі приклади є непоодинокими – моніторинґ біорізноманіття через середовищні проби набуває лавиноподібного характеру. Звичайно, для бідних країн використання цих методів є дороговартісним, одначе, постійне і стрімке здешевлення їх собівартості не залишає шансів класичним польовим практикам досліджень…

admin Written by:

Be First to Comment

Напишіть відгук

Ваша пошт@ не публікуватиметься. Обов’язкові поля позначені *

60 + = 61