黑科技404
一种新的dna收集方法使科学家能够在不打扰动物或危及自身安全的情况下从野生动物身上捕获遗传信息。该方案在大象粪便上进行了测试，获得了足够的DNA，不仅可以对大象的整个基因组进行测序，还可以对相关的微生物、植物、寄生虫和其他生物进行测序——成本仅为目前方法的一小部分。
研究人员在《遗传学前沿》杂志上报告了他们的发现。
伊利诺伊大学香槟分校的博士后研究员Alida de Flamingh说:“我们结合了现有的方法，现在我们能够使用非侵入性样本来生成基因组规模的数据。”她与伊利诺伊大学动物科学教授Alfred Roca一起领导了这项工作。“这使我们能够评估野生动物的数量，而不需要投掷、捕获或固定动物。”
罗卡说，从大象粪便中收集DNA并不新鲜。
“大象粪便样本几十年来一直被用来研究大象的基因，”他说。“但这依赖于非常繁琐的方法，通常涉及化学物质，在某些情况下可能是危险的。这些收藏品体积庞大，运输困难，还必须冷藏，整个过程成本非常高。”
德弗莱明测试了一种相对便宜的替代方法:使用明信片大小的数据收集卡，这种卡经过处理，可以防止样本降解。之前的研究表明，一旦样品涂抹在卡片上，它们可以在不冷藏的情况下保存数月。
这项研究的灵感来自德·弗兰明与伊利诺伊大学人类学教授、研究合著者里潘·马尔希(Ripan Malhi)的合作，他的实验室专注于古代DNA。
“古代DNA可能是有问题的，因为样本被降解了，可能会产生非常低水平的目标物种DNA，”德弗拉明赫说。从粪便中获取基因组数据同样具有挑战性，因为大象的DNA浓度低于血液样本。“我想，这听起来是一个很好的机会，可以测试相同的方法是否可以应用于非侵入性样本，以生成相同类型的数据。”
研究小组首先从动物园的大象身上收集样本，进行实验，以确定排便后多久粪便会产生可行的基因组数据。佛罗里达州的杰克逊维尔动物园和花园以及达拉斯动物园允许研究小组从非洲热带草原大象身上收集样本。研究人员在排便后立即提取样本，24小时、48小时和72小时后提取样本。
他们的测试显示，即使是三天前的粪便也能产生足够的DNA，用于大象的基因组研究。
接下来，研究人员在采集自非洲热带草原野生大象的样本上测试了他们的方法。研究合作者和合著者Rudi van Aarde是南非比勒陀利亚大学的动物学和昆虫学荣誉教授，他和他的同事在确定了南非各地地理和生态多样性的野生地区后，使用这些卡片收集了大象粪便样本。
通过在基因组数据库中运行从卡片中获得的序列数据，研究小组在粪便中发现了宝贵的信息。
“我很惊讶，”罗卡说。“我想我们可能会从卡片中得到一些大象DNA，但我认为大概只有2%。然而，平均而言，超过12%的DNA被归因于大象。”
研究人员说，这是在没有使用仅针对大象DNA的实验室方法的情况下实现的，这是一种昂贵且耗时的过程。结果，每个样本都提供了大量关于大象的数据，包括大象肠道的微生物组成、栖息地和饮食。研究人员甚至检测到了蝴蝶和其他节肢动物的DNA，它们在粪便被沉积后与粪便相互作用。
“了解里面的所有东西真的很有好处，因为现在你可以开始问问题了，不仅是关于大象的基因组，还有它们的健康、饮食，以及是否存在病原体或寄生虫，”德弗兰明说。
- 向日葵免费下载app站长统计
罗卡说，当涉及到大象基因组时，结果与通过血液样本获得的结果相当。
“你可以探索不同大象种群之间的连通性，遗传多样性的水平，大象之间的近亲繁殖和亲缘关系的水平，”他说。“我想说，你不想从野生大象身上采集血液样本的原因有很多。”
“你可以用血液来做你能做的事情，但它不止于此，”德弗拉明赫说。“你现在可以做以前无法用血液DNA做的分析，它只能提供关于大象基因组的信息。”
De Flamingh是一名博士后研究员，Malhi和Roca是伊利诺伊大学Carl R. 天下第一日本在线观看视频Woese基因组生物学研究所的教授。
更多信息:结合非侵入性粪便DNA的方法，使野生动物生物学的全基因组和宏基因组分析成为可能，遗传学前沿(2023)。DOI: 10.3389 / fgene.2022.1021004
由伊利诺伊大学香槟分校提供
引用本文:团队简化了野生动物保护的DNA收集和分析(2023,1月12日)，检索自2023年1月12日https://phys.org/news/2023-01-team-dna-analysis-wildlife.html
这份文件受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。
