Új metagenomikai eljárás a rovarok értelmetlen halála ellen

Autózásainknak jobb esetben csak rovarok az áldozatai. Mivel legtöbbünk igen kicsi és behatárolt terülten használja autóját, a szélvédőn életüket vesztett rovarok a környezetében élő fajok egyedei. Íly módon ahelyett, hogy egyszerűen lemosnánk őket, előbb akár be is gyűjthetnénk genomjukat, vagy éppen környezetünk biodiverzitásáról is tájékozódhatnánk. Itt egy új metagenomikai eljárás a rovarok értelmetlen halála ellen.

Metagenomika

Egy-egy hosszú autóút alkalmával bizony jelentős mennyiségű rovartetem marad autónk elején. Anton Nekrutenko a Pennsylvaniai Állami Egyetem genetikusa gondolt egyet és belekezdett egy kísérletbe: miért ne használhatnánk metagenomikai módszereket az autóinkat "díszítő" egyedek DNS állományának begyűjtéséhez?

A metagenomika a természetes környezetből vett mintákban található örökítő anyag vizsgálata. A hagyományos mikrobiológia, illetve mikrobiális genom-szekvenálás általában klónozott mikrobiológiai kultúrákat vesz igénybe. A genetikai kutatásnak ezen új ága lehetővé teszi az olyan élőlények genetikai kutatását, melyek nehezen vizsgálhatók laboratóriumi körülmények között, illetve lehetőséget nyújt eddig ismeretlen életformák feltárására. A metagenomika főleg azután került az érdeklődés középpontjába, hogy kiderült, a mikroorganizmusok legnagyobb részét még nem sikerült felfedezni.

Hány faj élhet a közvetlen szomszédságunkban?

"Hány faj élhet a közvetlen szomszédságunkban?" - tették fel a kérdést Nekrutenko és kollégái a Genome Research októberi nyomtatott számában. Egy egyszerű módszerrel végül is bárki begyűjtheti a környezetében élő kicsiny élőlények mintáit, ehhez csak autókázni kell tulajdonképpen.

0%2C1020%2C813734%2C00.jpg

A kutatók által a projekt elején szekvenált DNS-ek két különböző útról származtak, a minták egyik része a Pennsylvania - Connecticut útvonalról, míg a másik részük a Maine - New Brunswick (Kanada) útról. A vizsgálat jelentős különbségeket tárt fel a két régióban, kocsival begyűjtésre került rovarok diverzitása között.

A "mészárlás" azon kívül, hogy értékes információkkal szolgált a területek természetes rovar fajairól és azok biodiverzitásáról, még ha úgy tetszik egy új metagenomikai eljárásra is rámutatott. Mint korábban említettem ezek az eljárások eddig leginkább a mikroorganizmusok és más, kisebb szerveződési szinten álló élőlények vizsgálatára voltak használatosak. Így kutatták pl. az emberi tápcsatornában vagy éppen a bőrünk felszínén élő különféle baktériumokat. Az illetékes kutatók azonban egyre inkább próbálják kiterjeszteni a módszert a fejlettebb élőlények tanulmányozására is.

Galaxy: a rovarvilág megismerésének és kategorizálásának új lehetősége

The metagenomics of soil

A rovarok az állatvilág legnépesebb osztálya, az ismert állatfajoknak több mint a fele, mintegy 700 ezer faj tartozik ide. Mivel napjainkban is folyamatosan ismernek meg és írnak le új fajokat, ez az arány ennél jóval nagyobb is lehet: a rovarfajok számát egyesek hárommillióra becsülik, mások harmincmilliót sem tartanak lehetetlennek. Azonban csak néhány százezret katalogizáltak biológusok eddig. A környezeti, azaz természetes élőhelyükön befogott egyedek DNS-mintái alapján történő diverzitás elemzés hihetetlenül összetett, kutatók szerint az aktuális számítási eszközök nem igen felelnek meg eme kihívásoknak. Így mindenképpen elkél egy hatékony, precíz, gyors elemzési és kategorizálási eljárás.

"Az művelet lényegesen egyszerűbb baktériumok esetén, mivel relatíve kis genomjuk van, és genomjaikat leginkább olyan gének alkotják, melyek kizárólag fehérjéket kódolnak" - mondta Nekrutenko. Magasabb szintű élőlények esetében bonyolultabb a kivitelezés, lévén genomjuk nagyobb, így több génjük van, köztük igen sok csupán "szemét". Ahhoz, hogy a szélvédőn elkenődött bogarakat, rovarokat eredményesen használhassák mintaként, új eszközöket kellett kifejlesztenie a kutatócsoportnak.

"A fő céljaink közül az egyik a technikai fejlesztés volt" - tette hozzá Nekrutenko. "Az életmódkutatások általában segítségül hívják a fizikát, mint tudományt, valamint sok adat egyidejű feldolgozását követelik meg". A csapat a Kaliforniai és a San Diego-i Egyetemről kért segítséget. A közös fejlesztés eredménye egy web-alapú program lett, amit Galaxy-nak neveztek el. A Galaxy segítségével metagenomikai módszerekkel lehetséges a különféle egyedek evolúciós fáit megrajzolni, így összegezni a különböző példányok származását.

"Mindezeken kívül, talán még fontosabb az ezzel a programmal és eljárással, kutatók által felépített adathalmazokat és módszereket egy közös, nagy adatbázissá formáló lehetőség." - jegyezte meg Nekrutenko.

Az eljárás szerintem ötletes a megvalósítás pedig ígéretes. Azért senkit sem bátorítok egy őz elgázolására annak DNS analízisének céljából.

1271582892_0510d1f806_b

Bookmark and Share

Add a Twitter-hez Add a Facebook-hoz Add a Startlaphoz Add az iWiW-hez Add a Google Reader-hez Add az RSS olvasódhoz
Oppenheim szólj hozzá

A bejegyzés trackback címe:

https://biokemia.blog.hu/api/trackback/id/tr661537672

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

Nincsenek hozzászólások.