ДНК-штрихкодирование

Посмотрим на число живых видов. Цифры такие : описано 1,7 млн. видов живых организмов, но оценочно данным их не менее 10 млн. Предстоит описать еще 80% видов живых организмов.

Автор: Георгий Афанасьев

Использование в биологической систематике нуклеотидных последовательностей обещает помочь сделать это за очень короткий промежуток времени.

Расшифровка штрихкода (последовательности нуклеотидов) пчелы и малиновки (изображение с сайта www.barcoding.si.edu)

Расшифровка штрихкода (последовательности нуклеотидов) пчелы и малиновки (изображение с сайта www.barcoding.si.edu).

Проект Barcode of Life начат в 2005 году. Организатором работ стал консорциум Consortium for the Barcode of Life.

Геном не будет расшифровываться полностью — ученые лишь выделят короткий отрезок кода ДНК, который отличает конкретный биологический вид от всех прочих. Эта информация и будет включена в генетический штрих-код. Нужный фрагмент ДНК содержится в гене, известном как цитохромоксидаза или COI (cytochrome c oxidase I). Он задействован в обмене веществ всех животных и растений, но немного отличается у каждого из них. К примеру, у людей код COI отличается только одним-двумя символами из 648, а COI человека и шимпанзе не совпадает по 60 символам. ист.

У птиц, рыб, млекопитающих и растений различные гены используются для идентификации. Ген, называемый matK, различается у разных видов растений. Но очень важно, что он одинаков внутри одного вида растений. Именно этот ген и подвергается штрих-кодированию.

И если данный ген отличен – мы имеем дело с разными видами – даже если растения ну очень, очень похожи друг на друга.

Нас ждет портативное устройство по определению видовой принадлежности растения.

“В будущем мы хотели бы создать портативное устройство, которое моментально определяло бы последовательность гена matK растения, и выдавало бы информацию, хранящуюся в базе данных о его видовой принадлежности», – комментирует профессор. И хотя г-н Саволенен понимает, что до технической реализации этой идеи придётся подождать несколько лет

Ставка на штрихкодирование можно делать во многих ситуациях, когда некогда считать тычинки растения, или у персонала нет достаточной квалификации для этого.  Представьте работника таможни – который должен быстро определить являются ли растения ввозимые/вывозимые запрещёнными в международной торговле.

Ожидать, что у таможенника есть обширные познания для применения традиционных таксономических методов – наивно.

И что бы не отправлять груз на длительную экспертизу – хорошо бы иметь быстрый экспресс-метод оценки вида растения.

Основные требования к эталонному участку ДНК:

1) небольшой размер (от 500 до 600-800 нуклеотидов);

2) последовательность нуклеотидов ДНК-ШК должна быть одинаковой у особей одного вида и достоверно различаться у особей разных видов;

3) во избежание ошибок последовательность нуклеотидов должна быть прочитана в обоих направлениях (с обеих цепочек ДНК);

4) необходимо знать прямой и обратный праймеры , чтобы можно было без труда выделить нужный участок ДНК из клеток исследуемого организма;

5) количество полиморфных (т.е. различающихся у разных особей одного и того же вида) позиций (нуклеотидов) в последовательности не должно превышать 1%.

У чиновников есть обязанность проводить проверку на законность транспортировки. Особенно в регионах из которых вывозят часто редки виды растений, многие из которых относятся к краснокнижным.

Или иногда вывозятся сложные травяные смеси – в которых так же нужно определить – нет ли содержания редких и исчезающих растений.

Стандартизированная библиотека штрихкодов находится в свободном сетевом доступе

Особенно полезно, что метод позволяет тестировать без нанесения ущерба организму – для процедуры – нужна очень малая часть живого организма. И что совсем важно данный метод применим к животному на любой стадии его развития – от семян до взрослого растения или для насекомых у которых жизнь проходит через разные стадии (жизни в воде, на суше, под землей) – так же определение любой стадии даст отнесение к данному виду!

Не инвазивный анализ вида так же очень ценен – для исследования например не нужно срывать цветок редкого исчезающего растения, а будет достаточно маленького соскоба тканей.

Более того анализ можно провести по сброшенной листве например.

Так же можно по минимальному кусочку провести анализ на основе гербария!

Из оборудования требуется  аппараты для полимеразной цепной реакции (ПЦР) и автоматические секвенаторы.

© www.method-estate.com Копирование материалов блога возможно только при наличии активной ссылки на страницу блога с оригинальной записью

Связанные записи:


Ссылки то теме:


Дополнительная информация:


Словарь:

  • Библиотека штрих-кодов
  • Обратная таксономия
  • ДНК-ШК
  • Биосистиматика
  • Штрихкод жизни
  • Идентификация видов
  • Видоспецифичность ДНК
  • Plant Barcode
  • Ген matK
  • Профессор Саволенен
  • традиционные таксономические методы определения видов растений

 

Запись опубликована в рубрике Животные, Растения, Техника с метками . Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Добавить комментарий