07:16 2022-06-30
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Arta de a scoate ADN din șerpi murați de zeci de ani
_ Arta de a scoate ADN din șerpi murați vechi de zeci de ani
La două niveluri sub pământ, Field Museum din Chicago are un buncăr secret. Centrul de resurse pentru colecții din subsol găzduiește milioane de specimene biologice pe care oamenii de știință din întreaga lume le pot folosi în cercetările lor, inclusiv nenumărate sticle și borcane care conțin pește murat, șopârle și șerpi, aranjate ca o bibliotecă. Multe dintre aceste exemplare au decenii sau chiar secole vechi, aproape perfect conservate printr-o combinație de formol și alcool. Dar procesul de conservare a țesuturilor distruge adesea sau cel puțin face foarte dificilă obținerea ADN-ului pentru studiile moderne, ceea ce este o veste proastă pentru oamenii de știință care studiază relațiile genetice dintre organisme. Un nou studiu în Frontiers in Ecology and Evolution, totuși, dezvăluie noi abordări pentru obținerea și maximizarea ADN-ului utilizabil din specimene murate vechi de zeci de ani și utilizează aceste tehnici pentru a rezolva un mister de lungă durată despre un mic șarpe din insula Borneo.< /p>
„Ca un adevărat pasionat al crimei, îmi amintește de modul în care oamenii nu prelevau probe de ADN când a fost comisă o crimă în anii 1960, pentru că nimeni nu ar fi putut prezice că într-o zi probele de ADN te vor permite să identifici cine a comis o crimă”, spune Sara Ruane, asistent curator de herpetologie la Field Museum și autor principal al studiului. „Aceste exemplare mai vechi de muzeu sunt uneori singurele exemple disponibile ale unei specii, dar nu au fost păstrate având în vedere ADN-ul – această lucrare este despre cum putem extrage fiecare informație posibilă din ele.”
Proiectul s-a născut din cercetarea disertației lui Justin Bernstein, când era studentul lui Ruane la Universitatea Rutgers-Newark. „Studiul meu principal este asupra unui grup de șerpi, numiți homalopside sau șerpi de noroi, care trăiesc în Asia de Sud și de Sud-Est, Noua Guinee și Australia”, spune Bernstein, autorul principal al lucrării. „Sunt cu adevărat fascinante; trăiesc în medii noroioase, acvatice și există 56 de specii ale acestora. Folosim ADN-ul pentru a studia istoria lor evolutivă, pentru a încerca să descriem noi specii și pentru a afla ce sa întâmplat cu aceste grupuri de peste zeci de ani. milioane de ani care au condus la diversitatea pe care o vedem astăzi.”
Pentru această lucrare, a existat un animal în special pe care Bernstein și Ruane încercau să-l plaseze într-un grup de familie, un verzui lung de doi picioare. -șarpe maro numit Hydrablabes periops, alias șarpele măsliniu cu ochi mici. Se găsește pe Borneo, o insulă mare la est de Malaezia continentală și la nord-vest de Australia, care conține părți din Malaezia și Indonezia și întreaga națiune Brunei. Pe baza aspectului său, oamenii de știință au sugerat două familii diferite din care ar putea face parte. Analizând ADN-ul său, i-ar putea dezvălui cele mai apropiate rude și, prin urmare, familia sa, dar asta era mai ușor de spus decât de făcut. „Aproximativ jumătate din diversitatea șarpelor de noroi și toate bonurile Hydrablabes sunt cunoscute de la specimene mai vechi care au fost tratate chimic, iar acest tratament chimic descompune ADN-ul”, spune Bernstein.
Face parte din procesul de conservare a unui animal în alcoolul îl „fixează” cu o substanță numită formol, o soluție de formaldehidă gazoasă și apă, care face țesuturile sale cauciucate și rigide. Din păcate, ADN-ul din celulele sale este de asemenea modificat. „Face ceva numit reticulare, care leagă ADN-ul”, spune Ruane. „Dacă vrei să-i studiezi ADN-ul, trebuie să anulezi sau să încerci să forțezi ADN-ul să iasă din acele legături încrucișate.”
Studiarea șarpelui cu ochi măslini însemna prelevarea de mostre mici de țesut hepatic din unele dintre ele. puţine exemplare în Statele Unite, ambele din colecţiile Field Museum. Unul din 1964, iar celălalt dintr-o excursie de colecție din 1993 a curatorului de atunci al The Field, Robert Inger, și a soției sale Tan Fui Lian.
Astfel de exemplare vechi au necesitat noi tehnici de laborator. În mod normal, extragerea ADN-ului dintr-o probă de țesut implică adăugarea de enzime digestive care despart țesutul, lăsând ADN-ul în urmă și încălzirea acestuia la 130 ℉ timp de câteva ore. „A trebuit să modificăm modul în care am scos ADN-ul făcându-l mai fierbinte pentru mai mult timp și folosind mai multe dintre aceste enzime digestive”, spune Ruane. Aceste metode de pregătire mai extreme au fost eficiente pentru alți șerpi în studiile anterioare, dar analiza genetică rezultată încă conținea o mulțime de lacune pentru specimenul de șarpe Hydrablabes din Borneo.
„Sustanțele chimice folosite pentru a conserva șerpii și-au tăiat ADN-ul în bucăți mai scurte de cod, ceea ce le-a făcut dificil de comparat cu gene mai lungi și mai complete de la alte specimene”, spune Bernstein. „Primul software pe care l-am folosit a făcut dificilă înțelegerea cât de mult ADN fragmentat era pe specimenele de studiu, dar trecerea la un alt software care a vizualizat bucățile de cod genetic a făcut mai ușor să vedem unde existau probleme.” Și chiar și bucățile de cod mai mici și mai fragmentate ar putea fi adăugate la seturi de date mai mari și publicate pentru a ajuta la construirea unui arbore evolutiv.
Un aspect important al acestei lucrări pentru Bernstein a fost să fie transparent cu privire la dificultățile de utilizare a specimenelor mai vechi. și depanarea necesară pentru a le studia. „Voiam să le arăt oamenilor de știință că puteți lucra în continuare cu aceste specimene, necesită doar puțină prelucrare”, spune el. „La un nivel mai larg, studiul arată într-adevăr cum să valorificați datele pe care le obțineți și cum le puteți combina cu seturi de date publicate anterior pentru a investiga niște ipoteze cu adevărat interesante.”
În ceea ce privește șarpele din Bornean, la În centrul studiului, cercetătorii au putut determina că este un membru al familiei Natricidae, care conține rude îndepărtate, cum ar fi șerpii jartieră nord-americani. Ceea ce poate să nu pară mare lucru, dar „a ști că o anumită specie face parte dintr-un anumit grup ne poate spune multe despre biogeografie și despre modul în care viața de pe Pământ s-a schimbat de-a lungul timpului”, spune Ruane.
Și dincolo de studiul șerpilor, ea notează că, în general, „acest proiect subliniază importanța colecțiilor muzeale, pentru că nu știi niciodată ce vei putea învăța de la specimene în viitor.”
Comentarii:
Adauga Comentariu