ДНК баркод за характеризиране на биологичното разнообразие - Encyclopédie de l; заобикаляща среда
Новите високопроизводителни техники за молекулярна биология правят възможно идентифицирането на видове в нашата среда. Чрез характеризиране на къси фрагменти от тяхната ДНК, които се задържат в околната среда, е възможно да се направи инвентаризация на биоразнообразието на дадена екосистема от проби от вода, почва или екскременти. Интересът към тези запаси е изключително разнообразен. Те дават възможност да се открие наличието на отделни видове, да се възстановят палеосредите или да се характеризират диетите. Те също така предлагат перспективи за проследяване на ДНК и контрол на автентичността на селскостопански и козметични продукти.
1. Универсален диагностичен инструмент
Характеризирането на биологичното разнообразие при видовете е основен научен и обществен проблем. Всъщност идентифицирането на видове е необходима предпоставка за разбиране на техните взаимодействия, които обуславят функционирането, динамиката и еволюцията на екосистемите. Тази стъпка е необходима и за да може да се запази или дори да се възстанови биологичното разнообразие в контекста на глобална промяна поради промени в климата, промени в моделите на използване на земята и урбанизация. Описанието на видовете не е нова грижа, то винаги е засягало всички човешки общества, които премахват организмите от средата си за различни цели: храна, лекарства, култура и т.н.
Видовете са описани и все още са описани главно въз основа на морфологични критерии, които са допълнени в хода на научния прогрес от молекулярни критерии, базирани по-специално на характеристикатаДНК (прочетете Какво е биологично разнообразие?). Последните са особено подходящи за изучаване на групи, в които морфологията е трудно достъпна, като микроорганизми или не много променлива, като нематоди.
Фигура 1. Принцип на анализа на състава на екологична проба. В първата стъпка се извлича ДНК на всяка проба. След това се амплифицира чрез PCR, като се използват дефинирани праймери. Всички фрагменти на ДНК от една и съща проба са етикетирани с един и същ етикет. След това пробите се смесват, това е мултиплексиране и след това се секвенират от устройства, позволяващи масивно секвениране. Всички последователности от една и съща проба имат един и същ етикет, така че е възможно да се определят всички последователности от една и съща проба. След това видовете, налични в дадена проба, се идентифицират чрез сравнение с базите данни.
2. Подход на молекулярната биология в услуга на екологията
По време на този процес инструментът за биоинформатика е от съществено значение. Използва се за сортиране на данни, за съставяне на референтни бази, за присвояване на последователности на таксони Единици от йерархични класификации на живите същества. Обикновено терминът се използва в редиците специфични (видове) и подвидове (подвидове). чрез тези бази данни, за да дефинирате списъци с маркери и да управлявате грешки в последователността.