Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • TechWeek
  • Биомолтекст2020
  • vsh25

Поиск вредителей по ДНК

Уничтожающую коралловые рифы морскую звезду нашли с помощью тест-полосок

Алиса Бахарева, N+1

Австралийские ученые предложили использовать иммунохроматографические тест-полоски для определения ДНК морских звезд акантастеров в морской воде и мониторинга их численности.

Acanthaster.jpg

Акантастеры питаются кораллами и при вспышках численности уничтожают значительные участки коралловых рифов; постоянный мониторинг популяций помогает предотвращать такие вспышки. Тест-полоски оказались более чувствительным, дешевым и быстрым методом по сравнению с другими анализами ДНК и смогут заменить трудоемкие методы прямого наблюдения, которые используют сейчас. Статья опубликована в журнале Environmental DNA (Jason Doyle & Sven Uthicke, Sensitive environmental DNA detection via lateral flow assay (dipstick)—A case study on corallivorous crown‐of‐thorns sea star (Acanthaster cf. solaris) detection).

Терновый венец, или акантастер (Acanthaster planci) — морская звезда, которая питается полипами корралов. Одно животное съедает до 13 квадратных метров кораллов в год, и из-за регулярных вспышек их численности значительно сокращаются площади коралловых рифов, в том числе Большого Барьерного рифа.  Чтобы защитить рифы, ученые постоянно мониторят популяции терновых венцов, останавливают, а по возможности и предотвращают вспышки их численности. Обычно акантастеров считают дайверы, которых на буксире проводят над участком рифа. Этот метод трудоемок, не слишком точен и позволяет заметить всего 10-20 процентов терновых венцов.  Джейсон Дойл (Jason Doyle) и Свен Утике (Sven Uthicke) из Австралийского института морских наук разработали простой и точный способ определить присутствие терновых венцов. Они выявляли ДНК этих морских звезд в образцах воды с помощью иммунохроматографического анализа, или тест-полосок — по такому же принципу работают тесты на беременность или ВИЧ.  Образцы воды с двух точек Большого Барьерного рифа отфильтровывали на мембрану, затем для усиления сигнала проводили полимеразную цепную реакцию: фермент многократно копировал участки ДНК, которые соответствовали образцу — праймеру, - специфичному для акантастеров. На концах полученные копии ДНК находились метки, с помощью которых их обнаруживала тест-полоска.  Размноженные образцы с метками переносили на край иммунохроматографических полосок, при помощи капиллярных сил жидкость двигалась вверх по полоске. В инкубационной зоне метка на одном конце копий ДНК связывалась с углеродной наночастицей, затем в тестовой зоне вторая метка связывалась с антителами, и кусочки ДНК фиксировались в определенном участке полоски. Получался «сэндвич»: антитела на полоске, ДНК морской звезды и углеродная наночастица, — такие «сэндвичи» и формируют поперечную линию на тест-полоске. Вторая линия была контрольной, она связывала свободные наночастицы и по ее проявлению можно было судить, что тест прошел успешно и что образец попал в тестовую зону.

Эффективность теста для начала проверили на образцах с известной концентрацией ДНК акантастеров, для этого образцы выделили из аквариумных терновых венцов. Чувствительность тест-полосок оказалась выше, чем у двух других ПЦР-анализов (с детекцией в агарозном геле и цифровой капельной ПЦР): восемь из восьми тестов определили ДНК акантастеров в образе с семью копиями молекулы (0,11 пикограммов ДНК), и семь из восьми — в образце с двумя копиями (0,036 пикограммов ДНК). Тест-полоски оказались также дешевле цифровой капельной ПЦР, чья чувствительность была почти столь же высокой: один иммунохроматографический тест стоит около восьми австралийских долларов, а цифровая ПЦР — около 16, при это на первый тест уходит три минуты, а на второй — семь.  ДНК терновых венцов обнаружили в 26 из 40 образцов воды, которые взяли у острова Лизард, и только в одном образце с рифа Элизабет. Дайверы, которые оценивали количество акантастеров в то же время, обнаружили мало морских звезд на острове Лизард и ни одной — на рифе Элизабет. Данные иммунохроматографического анализа, таким образом, отразили количество морских звезд, измеренное прямым наблюдением: при малом количестве акантатстеров их ДНК нашли в половине образцов, а увеличение доли положительных проб будет свидетельствовать о росте численности иглокожих. Значит, мониторинг можно осуществлять этим простым и дешевым лабораторным методом: он позволит обнаружить появление терновых венцов на рифе и увеличение их популяции и вовремя предотвращать вспышку численности.  Экологи давно используют ДНК из окружающей среды для оценки численности самых разных водных видов: например, по образцам морской воды ученые могут определить популяцию китовых акул и ее численность. Но тест-полоски для анализа таких образцов еще никто не применял — чаще их используют медики для определения различных вирусов, гормонов и даже уровня витаминов в крови.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru


Читать статьи по темам:

анализ ДНК Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Распутанный гетерохроматин

Российские биологи нашли механизм, который позволяет считывать гены, недоступные в обычных условиях.

читать

Для чего изучают гены эмбриона?

Биолог Денис Ребриков – о секвенировании ДНК и неинвазивной пренатальной генетической диагностике.

читать

От конца до конца

Генетики впервые определили полную последовательность Х-хромосомы человека и создали ее точную виртуальную копию.

читать

Генетика и СХУ

На самое обширное исследование по выявлению генетической предрасположенности к синдрому хронической усталости выделят £3,2 млн.

читать

В 10 раз точнее

Усовершенствованная жидкая биопсия для выявления рака может быть в десять раз более чувствительной, чем существующие методы.

читать