一种有效的生物监测工具
环境DNA测序是研究生物多样性和监测生态系统变化的一种新兴方法。由于生物体将DNA释放到环境中，eDNA分析可以在不破坏生态系统的情况下提供物种的线索。eDNA的潜在应用包括港口监测、生物多样性调查、压载水测试、土壤测试等。
现代环境DNA测序方法允许对水生、土壤和其他样本中的细菌和真核物种进行表征。在未来，eDNA测序有望成为生物监测和保护的重要工具。
环境DNA测序的好处
研究环境DNA的科学家经常分析给定样本中每个物种的微量DNA，而不知道所代表的物种类型或数量。有了下一代测序(NGS)，你可以从一个样本中同时分析数千个物种。NGS还提供了检测环境中低水平的eDNA所需的敏感性。
相比之下，自然环境的物理调查需要手动收集数据，可能会造成破坏。传统的DNA方法，如细菌克隆和Sanger测序，只能提供给定样本的有限快照。这些方法可能耗时且成本高昂，并且对于处理大型或复杂样本无效。
“我认为，eDNA可以发展成为最强大的生物监测工具之一，随着该领域的成熟，它会变得更加有用。”
迈克尔·邦斯博士
西澳大利亚州珀斯科廷大学分子与生命科学学院教授，趋势实验室负责人
环境DNA测序方法
对于某些样本类型，结合使用环境DNA测序方法可以帮助揭示生态样本的多样性。
埃德娜代码
每个有机体都有一个与之相关的独特的DNA序列或条形码。这种DNA条形码是一个高度可变的区域，散布在保守的基因组区域之间。eDNA代谢编码涉及这些条形码的目标特异性扩增和测序，通常是线粒体细胞色素氧化酶1（CO1）或18S核糖体亚单位。这些是区分高阶真核生物的有用方法。
16S及其宏基因组学
环境宏基因组学通常依赖于16S或内部转录间隔(ITS) rRNA基因的测序来分别检测细菌或真菌。16S和ITS rRNA基因测序都是比较环境样品系统发育和分类的成熟方法。
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长程PCR可用于扩增大的DNA序列，如线粒体基因组。当更小的DNA条形码没有可用时，这些更长的DNA序列可以帮助区分物种。这种方法有利于对未被环境降解的DNA进行测序。
环境DNA与元编码
元编码有望成为现有环境调查方法的一个补充选择，使研究人员、政府和行业能够围绕保护、环境影响评估等做出明智的选择。
本次网络研讨会回顾了最近的研究和验证实验，展示了元编码在一系列潜在应用中的力量。
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环境DNA分析的考虑
- 生物体以不同的速率释放DNA，这会影响环境样本中相对丰度的测量。
- 环境DNA会因温度和其他因素而退化。
- 特定物种DNA条形码的可用性取决于现有数据库的质量。
- 某些环境DNA取样、提取和储存方法比其他方法更容易受到污染。
- DNA提取方法应针对感兴趣的样品类型和物种进行优化，以确保检测到丰度较低的物种
- 策略分析设计是实现对特定靶标的选择性富集和避免物种间交叉反应的关键。
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环境DNA测序协议
这些公开的协议支持各种环境DNA分析方法，从16S宏基因组学到eDNA元编码。
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