Gaisa DNS atklājums: ko Dublinas zinātnieki atrada mūsu atmosfērā

Gaisa DNS atklājums: ko Dublinas zinātnieki atrada mūsu atmosfērā

Revolucionārā pētījumā, kas tika veikts Dublinā, Īrijā, pētnieki atklāja ģenētiskā materiāla dārgumu krātuvi, kas suspendēta pilsētas gaisā. Deivida Dafija no Floridas universitātes vadītā pētnieku grupa ir atklājusi DNS no kaņepēm, opija magonēm un pat psihoaktīvām sēnēm. Šis ievērojamais pētījums atklāj slēptos bioloģiskās daudzveidības un bioķīmijas slāņus, kas pilsētvidē peld neredzēti. Rezultāti ir publicēti cienījamā žurnālāDabas ekoloģija un evolūcija, kas liecina par izmaiņām tajā, kā mēs uztveram vides DNS (eDNS) savākšanu un analīzi.

Viens īpaši intriģējošs Dafija pētījuma aspekts ir atziņa, ka neskartu DNS fragmentu iegūšana no gaisa ir mazāk sarežģīta, nekā tika uzskatīts iepriekš. Pētījumā ir uzsvērts, kā dzīvnieku un cilvēku DNS nokļūst atmosfērā ikdienas darbību laikā. Urīns, izkārnījumi, siekalas un pat atmirušās ādas šūnas veicina ģenētisko maisījumu gaisā. Tas piedāvā pētniekiem novatorisku veidu, kā savākt svarīgu bioloģisko informāciju, neiejaucoties dabiskajos biotopos. Spēja savākt DNS, izmantojot gaisa paraugus vai virsmas tamponus un pēc tam sekvencēt šos fragmentus, paver durvis daudziem lietojumiem.

Gaisa paraugu potenciāls

Esošās gaisa kvalitātes uzraudzības stacijas varētu viegli pielāgot ģenētiskai analīzei, izgaismojot cilvēku darbības, piemēram, narkotiku lietošanu, vienlaikus izsekojot savvaļas dzīvnieku ģenētisko daudzveidību. Dafija mērķis ir izstrādāt uz gaisu balstītu noteikšanas ierīci, kas ir līdzīga futūristiskajam trikorderam no *Star Trek*, kas ļauj gandrīz reāllaikā novērtēt bioloģisko daudzveidību. Pasaulē, kurā arvien vairāk rūp vides veselība, šāda veida tehnoloģija varētu sniegt ātrus ziņojumus ne tikai par kaitēkļiem un patogēniem, bet arī par alergēniem.

Šī pētījuma ietekme pārsniedz tūlītēju praktisku pielietojumu. Vides DNS tradicionāli tiek savākta no ūdens un augsnes, taču Dafija darbs liecina, ka arī gaiss ir jāuzskata par vērtīgu resursu. "Par to ir kaut kas sakāms," kā varētu teikt vietējie; šī jaunā perspektīva varētu mainīt to, kā mēs pieeja bioloģiskās daudzveidības uzraudzībai.

Plašāks konteksts

Kas notiek ar vides DNS plašākos saglabāšanas pasākumos? Vēsturiski taksonomija lielā mērā balstījās uz vizuāliem materiāliem, tāpēc ekspertiem taksonomiem bija jānosaka flora un fauna. Tomēr tagad molekulārie biologi skenē arī ģenētiskās pēdas, kas sniedz informāciju par sugu daudzveidību. Kā norāda laborjournal.de, eDNS, kas atrodama dažādos biotopos, tostarp gaisā, ūdenī un augsnē, var identificēt gan organismus, gan to kopienas, izmantojot uzlabotas sekvencēšanas metodes.

eDNA izmantošanai monitoringam ir daudz priekšrocību. Atšķirībā no klasiskajām metodēm, kas var būt kaitīgas savvaļas dzīvniekiem, eDNS analīze ir nesagraujoša un ne vienmēr prasa plašu taksonomijas pieredzi, ja ir stabila atsauces datubāze. Turklāt eDNS dažreiz var atklāt nenotveramu sugu klātbūtni, kuras tradicionālās metodes var palaist garām. Piemēram, tas ir veiksmīgi izmantots, lai gaisa paraugos identificētu varžu DNS un pat noteiktas putnu sugas.

Tomēr izaicinājumi joprojām pastāv. eDNS metožu validācija ir ļoti svarīga, lai precīzi atspoguļotu vides apstākļus. Dažreiz rezultāti var izraisīt kļūdaini pozitīvus rezultātus, un pētnieki, piemēram, tie, kas minēti saglabāšanas rakstos, uzsver nepieciešamību pēc plašām un stabilām atsauces sekvencēm. Izpētot šīs jaunās metodes, pētnieki mums atgādina, ka DNS analīze nav sudraba lode; tā vietā ir nepieciešama rūpīga integrācija ar tradicionālajām metodēm.

Viens no šīs attīstošās zinātnes piemēriem ir atrodams ūdens ekosistēmās, kur pētnieki ir apstiprinājuši dažādus pētījumus par invazīvām sugām un apdraudētām populācijām, izmantojot eDNS. Nesen veiktā ziemeļu līdaku izskaušanas pasākumu pārbaude parādīja eDNS metožu efektivitāti sugu izsekošanai ūdenstilpēs.

Turpinot virzīties pa šīm aizraujošajām norisēm, kļūst skaidrs, ka tradicionālo metožu apvienošana ar modernām ģenētiskām metodēm ir holistiska pieeja bioloģiskās daudzveidības uzraudzībai. Vietējo jūtu rotaļīgā garā šķiet, ka mums beidzot būs “laba roka” savu dabas bagātību pārvaldīšanā. Inovācijas tādās metodēs kā Duffy’s piedāvā ne tikai ieskatu neredzamajos organismos ap mums, bet arī ceļu uz informētāku un atbildīgāku mūsu vides pārvaldību.