Õhus leviva DNA avastus: mida Dublini teadlased meie atmosfäärist leidsid

Õhus leviva DNA avastus: mida Dublini teadlased meie atmosfäärist leidsid

Iirimaal Dublinis läbi viidud murrangulises uuringus leidsid teadlased linna õhus hõljuva geneetilise materjali aarde. Florida ülikoolist pärit David Duffy juhitud uurimisrühm on avastanud kanepi, oopiumimaguna ja isegi psühhoaktiivsete seente DNA. See tähelepanuväärne uuring heidab valgust bioloogilise mitmekesisuse ja biokeemia varjatud kihtidele, mis hõljuvad linnakeskkonnas nähtamatult. Tulemused on avaldatud lugupeetud ajakirjasLoodusökoloogia ja evolutsioon, mis annab märku muutusest selles, kuidas me tajume keskkonna DNA (eDNA) kogumist ja analüüsi.

Üks eriti intrigeeriv aspekt Duffy uurimistöös on arusaam, et tervete DNA fragmentide saamine õhust on vähem keeruline, kui seni arvati. Uuring toob välja, kuidas loomade ja inimeste DNA siseneb atmosfääri igapäevaste tegevuste kaudu. Uriin, väljaheited, sülg ja isegi surnud naharakud aitavad kaasa õhu kaudu levivale geneetilisele segule. See pakub teadlastele uuenduslikku võimalust koguda olulist bioloogilist teavet ilma looduslikesse elupaikadesse tungimata. Võimalus koguda DNA-d õhuproovide või pinnatampoonide abil ja seejärel neid fragmente järjestada avab ukse paljudele rakendustele.

Õhuproovide potentsiaal

Olemasolevaid õhukvaliteedi seirejaamu saab hõlpsasti kohandada geneetiliseks analüüsiks, valgustades inimtegevust, näiteks uimastitarbimist, jälgides samal ajal eluslooduse geneetilist mitmekesisust. Duffy eesmärk on välja töötada õhupõhine tuvastusseade, mis sarnaneb *Star Treki* futuristliku trikorderiga, mis võimaldab peaaegu reaalajas hinnata bioloogilist mitmekesisust. Maailmas, kus keskkonnatervis on üha enam mures, võib selline tehnoloogia pakkuda kiireid aruandeid mitte ainult kahjurite ja patogeenide, vaid ka allergeenide kohta.

Selle uurimistöö tagajärjed ulatuvad kaugemale vahetutest praktilistest rakendustest. Keskkonna DNA kogutakse traditsiooniliselt veest ja pinnasest, kuid Duffy töö viitab sellele, et ka õhku tuleks pidada väärtuslikuks ressursiks. "Selle kohta on midagi öelda," nagu kohalikud võivad öelda; see uus perspektiiv võib muuta bioloogilise mitmekesisuse seire lähenemisviisi.

Laiem kontekst

Mis toimub keskkonna DNA-ga laiemates kaitsepüüdlustes? Ajalooliselt tugines taksonoomia suuresti visuaalidele, mis nõudis asjatundlikelt taksonoomidelt taimestiku ja loomastiku tuvastamist. Kuid molekulaarbioloogid otsivad nüüd ka geneetilisi jälgi, mis annavad teavet liikide mitmekesisuse kohta. Nagu laborjournal.de kirjeldas, suudab erinevates elupaikades – sealhulgas õhus, vees ja pinnases – leiduv eDNA täiustatud sekveneerimismeetodite abil tuvastada nii organisme kui ka nende kooslusi.

eDNA kasutamisel seireks on palju eeliseid. Erinevalt klassikalistest meetoditest, mis võivad olla elusloodusele kahjulikud, on eDNA analüüs mittepurustav ega nõua alati ulatuslikke taksonoomilisi teadmisi, eeldusel, et on olemas kindel võrdlusandmebaas. Lisaks võib eDNA mõnikord paljastada tabamatute liikide olemasolu, millest traditsioonilised meetodid võivad puududa. Näiteks on seda edukalt kasutatud konna DNA ja isegi teatud linnuliikide tuvastamiseks õhuproovides.

Väljakutsed aga jäävad. eDNA meetodite valideerimine on keskkonnatingimuste täpseks kajastamiseks ülioluline. Mõnikord võivad tulemused põhjustada valepositiivseid tulemusi ja teadlased, nagu looduskaitsealastes artiklites mainitud, rõhutavad vajadust ulatuslike ja tugevate võrdlusjärjestuste järele. Neid uusi tehnikaid uurides tuletavad teadlased meile meelde, et DNA analüüs ei ole hõbekuul; selle asemel nõuab see hoolikat integreerimist traditsiooniliste meetoditega.

Selle areneva teaduse ühe näite võib leida veeökosüsteemidest, kus teadlased on eDNA abil valideerinud erinevaid uuringuid invasiivsete liikide ja ohustatud populatsioonide kohta. Hiljutine põhjahaugi likvideerimispüüdluste uurimine näitas eDNA meetodite tõhusust liikide jälgimisel veekogudes.

Kui jätkame nende põnevate arengute liikumist, saab selgeks, et traditsiooniliste meetodite ja kaasaegsete geneetiliste tehnikate ühendamine kujutab endast terviklikku lähenemisviisi bioloogilise mitmekesisuse seirele. Kohaliku meeleolu mängulises vaimus tundub, et meil võib lõpuks olla "hea käsi" oma loodusvarade haldamisel. Innovatsioon sellistes meetodites nagu Duffy’s ei paku mitte ainult pilguheitu meid ümbritsevatesse nähtamatutesse organismidesse, vaid ka teed meie keskkonna teadlikuma ja vastutustundlikuma majandamise suunas.