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。
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。”
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。
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。
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。
亚博官网人口长程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。
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。
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