En un artículo publicado hoy en Informes científicos Nature Publishing Group, investigadores del Royal Botanic Gardens, Kew, detallan por primera vez las oportunidades para las ciencias de las plantas que ahora están disponibles con secuenciación de ADN portátil y en tiempo real.
El científico de Kew y coautor del artículo Joe Parker dice: "Esta investigación demuestra que ahora podemos leer rápidamente la secuencia de ADN de un organismo para identificarlo con un equipo mínimo. Leer el ADN rápidamente en cualquier lugar, a voluntad, debería convertirse en una rutinapaso en muchos campos de investigación. A pesar de cientos de años de investigación taxonómica, todavía no siempre es fácil determinar a qué especie pertenece una planta con solo mirarla. Pocas personas podrían identificar correctamente todas las especies en sus propios jardines ".
En los últimos cuarenta años, la secuenciación del ADN ha revolucionado el mundo científico, pero se ha mantenido vinculado al laboratorio. Usando los métodos actuales, un experimento completo para identificar una especie, desde el trabajo de campo hasta el resultado, podría llevar fácilmente a un científico meses para completarse. Identificación de la especiees, por naturaleza, un área de búsqueda en gran parte basada en el campo, lo que limita el ritmo de descubrimiento y toma de decisiones que pueden depender de él. El uso de nueva tecnología para identificar especies rápidamente y en el sitio es fundamental para la investigación científica, la conservación debiodiversidad y en la lucha contra el crimen de especies.
En este nuevo estudio, los científicos de Kew utilizaron el secuenciador de ADN portátil, el MinION de Oxford Nanopore Technologies, para analizar especies de plantas en el Parque Nacional Snowdonia. Esta fue la primera vez que se realizó una secuenciación genómica de plantas en el campo.
Esta tecnología, lanzada comercialmente en 2015, se ha utilizado desde entonces en la Antártida, en regiones remotas afectadas por enfermedades y en la Estación Espacial Internacional.
Uno de los éxitos ilustrados en el documento es la identificación de campo de dos flores blancas inocuas, Arabidopsis thaliana y Arabidopsis lyrata ssp. Petraea. Esto se logró secuenciando partes aleatorias de los genomas de las plantas, evitando el proceso complicado y lento dedirigido a piezas específicas de ADN, que es el enfoque más tradicional para identificar especies con ADN.
Los investigadores compararon sus nuevos datos con una base de datos de secuencias del genoma de referencia disponibles para hacer su identificación. Crucialmente, replicar su experimento en el Laboratorio Jodrell de Kew con otros métodos de secuenciación de ADN les permitió idear estadísticas sofisticadas para comprender las propiedades útiles de este nuevotipo de datos por primera vez.
Alexander Papadopulos, científico de Kew y coautor del artículo, dice: "La identificación precisa de especies es esencial para la investigación evolutiva y ecológica, en la lucha contra los delitos contra la vida silvestre y para monitorear especies raras y amenazadas. Identificar especies correctamente en función de lo queparece que puede ser realmente complicado y necesita experiencia para hacerlo bien. Esto es especialmente cierto para las plantas cuando no están en flor o cuando se han procesado en un producto. Nuestros experimentos muestran que al secuenciar piezas aleatorias del genoma en elen el campo es posible obtener una identificación de especies muy precisa a las pocas horas de recolectar una muestra. Los métodos más tradicionales necesitan mucho equipo de laboratorio y, a menudo, solo han proporcionado suficiente información para identificar una muestra al nivel de género ".
También hay otras propiedades útiles de sus datos. Estos datos secuenciados en el campo pueden usarse para ensamblar una secuencia completa del genoma, actuar como una base de datos de referencia para la especie y ayudar a comprender las relaciones evolutivas. Actualmente, el equipo está explorando la viabilidad dela generación de una base de datos de secuencia de referencia a partir de la increíblemente diversa colección de plantas ayuda en la colección viva y el herbario de Kew, así como en aplicaciones para monitorear la salud de las plantas.
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Materiales proporcionado por Royal Botanic Gardens Kew . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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