Mokslininkai pirmą kartą išsiurbė gyvūnų DNR iš oro

Mokslininkai pirmą kartą išsiurbė gyvūnų DNR iš oro

Vieną niūrią 2020 m. gruodžio mėnesio žiemos dieną ekologė Elizabeth Clare vaikščiojo po Hamertono zoologijos sodo parką Anglijoje, turėdama nedidelį vakuuminį siurblį. Ji sustojo lauke prie gyvūnų aptvarų, laikydama aukštyn prie mašinos pritvirtintą lankstų vamzdelį. Jos misija: išsiurbti gyvūnų DNR iš oro.

Gebėjimas užuosti gyvūnų „oru sklindančią genetinę medžiagą“ buvo mokslininkų pageidavimų sąraše jau daugiau nei dešimtmetį. Iš vandens surinkta DNR buvo naudojama vandens rūšims, įskaitant lašišą ir ryklius, sekti.SN: 5/7/18). Mokslininkai žinojo, kad gali panaudoti aplinkos DNR arba eDNR, esančią ore, stebėti sausumoje gyvenančias rūšis – jei tik galėtų ją sugauti. Dabar mokslininkai tai padarė naudodami vakuumą, dvi nepriklausomos grupės praneša, kad sausio 6 d Dabartinė biologija.

„Tai tokia beprotiška idėja“, – sako Clare iš Jorko universiteto Toronte. „Mes išsiurbiame DNR iš dangaus“.

Idėja kilo Clare, kuri šį darbą atliko būdama Londono Karalienės Marijos universitete, per ankstesnį eksperimentą, kurio metu ji ėmė oro mėginius ne nuogų kurmių žiurkių urvuose. Zoologijos sode Clare ir kolegos pusvalandį naudojo vakuuminį siurblį gyvūnų aptvaruose ir aplink juos, paimdami 72 mėginius iš 20 vietų. Tada komanda nuvežė siurblio filtre esančią medžiagą atgal į laboratoriją analizei.

Ekologė Elizabeth Clare, naudodama siurblį, ima oro mėginius gyvūnų DNR. Kai Clare ir jos kolegė Kristine Bohmann atrado vienas kito tyrimus, jie nusprendė sujungti jėgas.E. Klarė

Tuo tarpu kita Kopenhagos universiteto komanda nesąmoningai siekė tos pačios idėjos. Biologė Kristine Bohmann ir kolegos Kopenhagos zoologijos sode siekė sugauti ore esančią DNR, naudodami mažyčius ventiliatorius, panašius į tuos, kurie aušina kompiuterius. Komanda taip pat eksperimentavo su vakuumu. Išskleisdami savo ginklus nuo 30 minučių iki 30 valandų atogrąžų namuose, arklidėse ir po atviru dangumi, mokslininkai nustatė, kad tiek ventiliatoriaus, tiek vakuumo metodais buvo surinkta daug gyvūnų DNR.

„Tai buvo labai smagu“, – sako Bohmannas. „Atrodė, kad galime tiesiog žaisti ir būti kūrybingi“.

Kad išbandytų šią techniką, abi komandos naudojo zoologijos sodą savo gyvūnų sąrašui. Laukinėje gamtoje gali būti DNR iš nenuspėjamų vietų, tačiau zoologijos soduose mokslininkai galėjo susieti užfiksuotą ore esančią DNR su gyvūnais, išvardytais eksponatuose. Tai leido mokslininkams patvirtinti DNR šaltinį ir pamatyti, kiek toli ji nukeliavo tarp aptvarų.

Bohmannas ir jo kolegos Kopenhagos zoologijos sode nustatė 49 skirtingas stuburinių rūšis. Jie aptiko gyvūnų, gyvenančių mėginių aptvaruose, pavyzdžiui, okapių (Okapia Johnstoni) arklidėse ir Dumerilo boa (Acrantophis dumerili) atogrąžų miško name. Tačiau tyrėjai taip pat iš aplinkinių eksponatų ištyrė žinduolius ir paukščius bei maistui naudotas žuvis. „Tai buvo gana stebina“, – sako Bohmannas.

Hamertono zoologijos sode Clare komanda nustatė 25 skirtingas rūšis, tarp kurių buvo ne tik tiksliniai zoologijos sodo gyventojai, bet ir netikėtos. Dingo aptvare komanda aptiko surikatų DNR (Suricata suricatta), kurie gyvena už 245 metrų.

dingo grupė zoologijos sodo aptvare
Dingo Hamertono zoologijos sodo parke Anglijoje apžiūri ekologės Elizabeth Clare vakuuminį prietaisą. Oro mėginiuose iš zoologijos sodo dingo aptvaro buvo DNR iš dingo ir, stebėtinai, surikatų, gyvenančių už 245 metrų.E. Klarė

Kiekvienos komandos rezultatuose pasirodė ir zoologijos sodo pašaliečiai. Klarės komanda aptiko europinį ežį (Erinaceus europaeus), kuriai Anglijoje gresia pavojus, o Bohmanno grupė užsiėmė pelėmis ir prijaukintais šunimis. Jie taip pat pagavo žmogaus DNR kvapus.

DNR išsiurbimas iš oro galėtų būti neinvazinis būdas nustatyti, kur buvo nykstančios rūšys, paimant jų genetinius pėdsakus, sako Bohmannas. Metodas būtų atnaujinimas iš fotoaparato spąstų, kurie veikia tik tada, kai gyvūnai klaidžioja, sako ji.

Nė viena komanda nežinojo, kad kita dirba pagal tą pačią koncepciją. Jie susisiekė pamatę ankstyvą vienas kito tyrimų versiją išankstinio spausdinimo serveryje. Clare tai apibūdina kaip „didžiuliausią mokslinį sutapimą“ bet kurio iš jų gyvenime. Komandos nusprendė skelbti savo tyrimus kartu, kad patvirtintų viena kitos rezultatus ir toliau įgyvendintų kylančias idėjas.

Neaišku, kaip ši koncepcijos įrodymo technologija pasireikš šioje srityje. Oro eDNR laukinėje gamtoje yra labiau išsklaidyta, o aptikimui įtakos gali turėti aplinkos veiksniai, tokie kaip oras ir vėjas. Tačiau kaip per pastarąjį dešimtmetį progresavo vandens eDNR, taip pat ir ore esanti eDNR, sako Clare. „Labai laukiu, kada kiti žmonės išeis ir naudos šią techniką.

Leave a Comment

Your email address will not be published.