Los estudios ecológicos de la biodiversidad brindan información fundamental de referencia sobre la ocurrencia de especies y la salud de un ecosistema, pero pueden requerir una importante mano de obra y experiencia taxonómica para llevar a cabo. Sin embargo, como el costo de la secuenciación de ADN de alto rendimiento se ha desplomado en los últimos años, el ADN deLas muestras ambientales eDNA se han convertido en una fuente rentable de datos de biodiversidad. En una investigación publicada en un número reciente de Aplicaciones en Ciencias de las plantas , la Dra. Maria Kuzmina y sus colegas de la Universidad de Guelph muestran la viabilidad de la secuenciación de eDNA para identificar la diversidad de plantas acuáticas.
Tradicionalmente, los estudios ecológicos de la biodiversidad requerirían muchas horas de trabajo minucioso por parte de expertos taxonómicos y no expertos capacitados, identificando grandes cantidades de especímenes a nivel de especie en función de la morfología. Una vez que se diseña un estudio de secuenciación de eDNA, se agregan más muestras de eDNAes relativamente trivial y económico, por lo que este método ofrece la capacidad de identificar especies a una escala que sería prohibitivamente costosa por los medios tradicionales. Esto permite producir muchos más datos sobre qué especies viven y por un costo mucho más bajo.sin embargo, sigue siendo una parte crítica de la ecuación. Según el Dr. Kuzmina, aunque "el ADNc definitivamente se vuelve cada vez más rentable para el monitoreo ecológico, nunca reemplazará a un experto para la identificación precisa de una muestra individual. Estos dos enfoques existen en dosdiferentes dimensiones, que se complementan idealmente ".
La secuenciación de eDNA presenta sus propios desafíos. Como explica el Dr. Kuzmina, "El experimento debe planificarse con todas las precauciones para evitar la contaminación del exterior, con controles negativos y una interpretación cuidadosa de los resultados". Selección juiciosa de marcadores de ADN para probartambién es necesario para producir resultados significativos. La mayoría de los estudios de secuenciación de eDNA se han centrado en la diversidad animal o microbiana, ya que las plantas pueden ser un objetivo más complicado. Esto se debe a que no hay marcadores universales de ADN de plantas que se puedan aplicar en un gran número de especies de plantas y aúnidentificar efectivamente las muestras hasta el nivel de especie.
Sin embargo, el Dr. Kuzmina y sus colegas diseñaron su estudio para estudiar un alcance taxonómico más estrecho, centrándose solo en la familia de las algas Potamogetonaceae. Este diseño efectivamente convirtió la falta de marcadores universales de ADN en plantas en un punto discutible y al mismo tiempo entregó ecológicamente relevanteinformación sobre la diversidad de algas marinas. "El objetivo era diseñar un método que se pueda utilizar para detectar especies raras o en peligro de extinción", dice el Dr. Kuzmina. "Reducir la búsqueda permitió que el método fuera más sensible y la interpretación de los resultados más confiable"
Pondweeds es un excelente candidato para la secuenciación de eDNA más allá de sus marcadores de ADN manejables. Son bastante difíciles de identificar a nivel de especie en función de la morfología, dependen de rasgos microscópicos y requieren una experiencia considerable, y a menudo viven en hábitats acuáticos de difícil acceso.Las charcas también son útiles en la clasificación del hábitat y son importantes bioindicadores de la salud del ecosistema acuático, ya que las diferentes especies se adaptan a diferentes temperaturas del agua y composiciones químicas. Además, siete especies de algas norteamericanas son especies en peligro de extinción, incluidas dos en Ontario, donde se realizó este estudio.conducido.
"En una aplicación más amplia, la combinación de especies de algas se puede usar como una 'huella digital' de los ecosistemas de agua dulce, indicando la calidad del agua y mostrando cómo este sistema es adecuado para otros organismos de agua dulce como peces e invertebrados", explica el Dr. KuzminaEste estudio encontró que la diversidad de las algas se había subestimado en el raro Reserva de Investigación de Caridad en Ontario, y detectó la presencia de tres especies de algas previamente desconocidas en la reserva.
La secuenciación de eDNA es una vía prometedora para entregar grandes volúmenes de datos de alta calidad sobre dónde se encuentran las especies. Estos métodos se están refinando actualmente para responder preguntas específicas como la detección de especies en peligro o invasoras, o como bioindicadores de la calidad del agua o del sueloEn este estudio, el Dr. Kuzmina y sus colegas demostraron que la secuenciación selectiva de ADNc de grupos de plantas específicos como las algas puede producir información ecológica importante.
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Materiales proporcionados por Sociedad Botánica de América . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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