يمكن للباحثين الآن جمع وتسلسل الحمض النووي من الهواء

بالعربي/ نحن نلقي الحمض النووي في كل مكان. يتضمن ذلك الهواء ، وفقًا لدراسة جديدة.

وفقًا لدراسة جديدة ، نترك الحمض النووي في كل مكان ، بما في ذلك في الهواء ، وللمرة الأولى ، جمع الباحثون الحمض النووي للحيوانات من عينات الهواء فقط. 

يسمى الحمض النووي الذي تلقيه الكائنات الحية ، البشرية وغير ذلك ، في البيئة بالحمض النووي البيئي (eDNA). أصبح جمع eDNA من الماء للتعرف على الأنواع التي تعيش هناك أمرًا شائعًا إلى حد ما ، ولكن حتى الآن ، لم يحاول أحد جمع eDNA الحيواني من الهواء. 

وقالت إليزابيث كلير ، عالمة البيئة في جامعة كوين ماري بلندن ، في ملخص فيديو للدراسة نُشر في مارس / آذار : “ما أردنا معرفته هو ما إذا كان بإمكاننا تصفية الحمض النووي الريبي من الهواء لتتبع وجود الحيوانات الأرضية” . 31 في مجلة PeerJ . وأضافت: “كنا مهتمين بما إذا كان بإمكاننا استخدام ‘airDNA’ هذا كوسيلة لتقييم الأنواع الموجودة في الجحر أو الكهف حيث لا يمكننا رؤيتها أو التقاطها بسهولة”.

كإثبات للمفهوم ، حاولت كلير وزملاؤها جمع الحمض النووي من الهواء في منشأة حيوانية تضم كائنًا نموذجيًا ، جرذ الخلد العاري . اكتشف الباحثون الحمض النووي لكل من الفئران البشرية والخلدية في الهواء من حاويات الفئران الخلدية والغرفة التي توجد بها العبوات.  

قال ماثيو بارنز ، عالم البيئة في جامعة تكساس للتكنولوجيا ، في لوبوك ، والذي لم يشارك في الدراسة الجديدة: “إن إثبات أن الحمض النووي من الحيوانات الكبيرة نسبيًا يمكن أيضًا اكتشافه في عينات الهواء يوسع بشكل كبير من إمكانات تحليل eDNA المحمولة جواً”. 

قال بارنز إنه في العقد الماضي ، بدأ جمع وتحليل eDNA لدراسة وإدارة مجموعات النباتات والحيوانات. “القياس الذي أستخدمه هو مثل المحقق في مسرح الجريمة ، حيث يجد عقب سيجارة ويمسحها بحثًا عن الحمض النووي لوضع المجرم في مسرح الجريمة. نفعل ذلك باستخدام eDNA باستثناء أنه بدلاً من البحث عن مجرمين ، نحن نبحث لنوع نادر أو بعيد المنال ، “قال بارنز. وقال إن الأنواع قد تكون مهددة بالانقراض أو من الأنواع الغازية الجديدة في البيئة. 

قبل هذه الدراسة ، كان بعض الباحثين قد جمعوا الحمض النووي للنبات من الهواء ، لكن معظم تلك التجارب تضمنت نباتات “كان من المتوقع أن تطلق عن قصد أعمدة من الحمض النووي في الهواء على شكل حبوب اللقاح ونثر البذور” ، على حد قول بارنز. من ناحية أخرى ، لا تفعل الحيوانات ذلك. قالت كلير لموقع Live Science: “لم تكن لدينا أي فكرة عما إذا كان هذا سينجح”.

لكن في حين أن الحيوانات لا تطلق جراثيم حبوب اللقاح في الهواء ، فإنها تفرز الحمض النووي في شكل اللعاب وخلايا الجلد الميتة ، على سبيل المثال. لمعرفة ما إذا كان بالإمكان جمع eDNA الحيواني من هذه المصادر ، قامت كلير وزملاؤها بمكنسة الهواء من حاوية لجرذان الخلد العارية ومن الغرفة التي تحتوي على العبوات من خلال مرشحات مماثلة لمرشحات HEPA الشائعة في أنظمة التدفئة والتهوية. ثم استخرج الباحثون الحمض النووي من المرشحات وقاموا بتسلسله. لتحديد الأنواع التي جاء منها الحمض النووي ، قارن الباحثون التسلسلات بالتسلسلات المرجعية في قاعدة البيانات. 

قالت كلير لموقع Live Science إن اكتشاف الحمض النووي البشري داخل حاوية الحيوانات فاجأ الباحثين في البداية. ومع ذلك ، نظرًا لأن البشر يهتمون بفئران الخلد ، فقد كان من المنطقي الرجوع إلى الماضي ، على حد قول كلير.

قال بارنز إن وجود الحمض النووي البشري في كل عينة تقريبًا من الدراسة يمثل “عقبة رئيسية”. قال بارنز إنه من ناحية ، يُظهر بشكل مشجع أن طريقة الكشف حساسة. وأضاف أن “هذا قد يشير أيضًا إلى أن العينات المحمولة جواً يسهل تلويثها بشكل خاص بالحمض النووي من فريق البحث ، خاصة عندما تكون الثدييات هدفًا للتحليل”. 

لتجنب مثل هذا التلوث ، قد يضطر الباحثون إلى استخدام تقنيات الغرف النظيفة – فكر في مرشحات الهواء والعباءات وشبكات الشعر – لتجنب إضافة حمضهم النووي إلى البيئات التي يدرسونها أو إلى عينات الحمض النووي التي يعملون معها ، على حد قوله.المحتوى ذو الصلة

في المستقبل ، يأمل العلماء في استخدام هذه التقنية لمراقبة أنواع الحيوانات في المساكن التي يصعب الوصول إليها. قالت كلير لموقع Live Science: “يمكنني تخيل إدخال أنبوب في مجثم أو أسفل نظام نفق وامتصاص الهواء من هذا النظام بدلاً من الاضطرار إلى محاولة تعقب الحيوانات لمعرفة ما هو موجود”. 

وأضافت أنه قد يكون أيضًا طريقة جيدة لاكتشاف الأنواع الموجودة ولكنها نادرة في بيئة معينة ، مثل الأنواع المهددة بالانقراض . وقال بارنز إنه يمكن أن يساعد في اكتشاف نوع ما دون التفاعل معه ، مما قد يكون له مزايا. قال “[قد] تمنحنا الطريقة فرصة لإجراء مسح للكائنات الحية دون الحاجة إلى التعامل معها والتشديد عليها”.

ما إذا كان تحليل eDNA سيسمح للعلماء بتقدير أحجام السكان ، أو عدد الحيوانات التي تعيش في مسكن ، هو موضوع نقاش ، لكن كلير قالت إنها لا تعتقد أنه مفيد لذلك. وقالت: “هناك العديد من الخطوات في الإجراء التي يمكن أن تتسبب في اختلاف كمية الحمض النووي التي تجمعها”. 

تدرس كلير وزملاؤها الآن إلى أي مدى يمكن أن يسافر airDNA وكيف يؤثر حجم الفضاء على مقدار eDNA الذي يمكن اكتشافه ، كما قالت كلير في ملخص الفيديو. 

قال بارنز إن الخطوة المهمة الأخرى في دراسة airDNA الحيواني ستكون محاولة جمع airDNA من الحيوانات في الهواء الطلق ، بدلاً من معمل أبحاث. 

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com