Zespół naukowców kierowany przez University of Illinois Urbana-Champaign opracował nową metodę zbierania DNA, która pozwala naukowcom pozyskiwać informacje genetyczne od dzikich zwierząt bez niepokojenia zwierząt lub narażania własnego życia. Eksperci przetestowali ten protokół na odchodach słoni i udało im się zebrać wystarczającą ilość DNA, aby zsekwencjonować całe genomy nie tylko słoni, ale także drobnoustrojów, roślin i innych powiązanych z nimi organizmów.

„Połączyliśmy istniejące metodologie w taki sposób, że jesteśmy teraz w stanie wykorzystywać nieinwazyjne próbki do generowania danych w skali genomu” – powiedziała główna autorka badań Alida de Flamingh, doktor habilitowany w dziedzinie genetyki i ekologii w Illinois. „To pozwala nam oceniać populacje dzikich zwierząt bez konieczności rzucania, chwytania lub unieruchamiania zwierząt”.

Według współautora badań Alfreda Roca, profesora nauk o zwierzętach na tym samym uniwersytecie, zbieranie DNA z odchodów zwierzęcych nie jest niczym nowym. „Próbki odchodów słoni były używane od dziesięcioleci do badania genetyki słoni” – powiedział. „Opiera się to jednak na bardzo kłopotliwych metodach, często z udziałem chemikaliów, które w niektórych przypadkach mogą być niebezpieczne. Kolekcje są nieporęczne, trudno je wysłać i trzeba je przechowywać w lodówce, co sprawia, że ​​cały proces jest bardzo kosztowny”.

Teraz naukowcy przetestowali tańszą alternatywę: użycie małych kart do gromadzenia danych, które zostały wcześniej poddane obróbce, aby zapobiec degradacji próbek, umożliwiając przechowywanie ich przez miesiące bez chłodzenia.

Po pierwsze, naukowcy zebrali i przeanalizowali próbki od słoni w ogrodach zoologicznych, aby określić, jak długo po wypróżnieniu próbki kału będą nadal dostarczać wiarygodnych danych genomowych. Analiza wykazała, że ​​nawet po 72 godzinach próbki można było wiarygodnie wykorzystać do sekwencjonowania genomu. W kolejnym kroku zespół przetestował tę procedurę na próbkach pobranych od dzikich afrykańskich słoni sawannowych. Sekwencjonowanie doprowadziło do skarbnicy informacji.

„Byłem zaskoczony. Myślałem, że z kart uzyskamy trochę DNA słonia, ale myślałem o około dwóch procentach. Jednak średnio ponad 12 procent DNA przypisywano słoniowi” – ​​poinformował Roca.

Ponieważ osiągnięto to bez użycia kosztownych i czasochłonnych metod laboratoryjnych, które są ukierunkowane tylko na DNA słonia, każda próbka dostarczyła ogromnej ilości informacji nie tylko o słoniach, ale także o składzie mikrobiologicznym ich jelit, ich środowisku i diecie.

„Naprawdę korzystne jest zorientowanie się we wszystkim, co tam jest, ponieważ teraz możesz zacząć zadawać pytania nie tylko na temat genomów słoni, ale także na temat ich zdrowia, diety i obecności patogenów lub pasożytów” – wyjaśnił de Flamingh.

Zdaniem naukowców, jeśli chodzi o genomy słoni, wyniki są porównywalne – a nawet lepsze od tych uzyskanych z próbek krwi. „Możesz zbadać łączność różnych populacji słoni, poziom różnorodności genetycznej, poziom chowu wsobnego i pokrewieństwa między słoniami. I powiedziałbym, że istnieje wiele powodów, dla których nie chcesz pobierać próbek krwi od dzikich słoni” – powiedział Roca.

„Można zrobić to, co można zrobić z krwią, ale wykracza to poza to. Możesz teraz przeprowadzać analizy, których wcześniej nie mogłeś robić z DNA krwi, które dostarczają jedynie informacji o genomie słonia” – podsumował de Flamingh.

Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Granice w genetyce.

—

Autor: Andrei Ionescu, scenarzysta zespołu Earth.com

Sprawdź nas w EarthSnap, bezpłatnej aplikacji stworzonej przez Erica Rallsa i Earth.com.