Разработан новый стандарт для сбора и каталогизации ДНК морских видов, призванный повысить точность и согласованность генетических справочных библиотек. Это руководство под названием «Введение в разработку референсных последовательностей ДНК-штрихкодов» создано для улучшения мониторинга биоразнообразия океана. Его разработала Западно-побережная океаническая сеть биомолекулярных наблюдений (WC-OBON), региональное отделение глобальной обсерватории, спонсируемой Десятилетием науки об океане в интересах устойчивого развития ООН.
Руководство находится в открытом доступе на платформе Zenodo. Работа над ним велась на добровольной основе без специального финансирования. Проект возглавили лидеры WC-OBON из Океанографического института Скриппса при Калифорнийском университете в Сан-Диего, Тихоокеанской морской экологической лаборатории NOAA (PMEL) и Калифорнийской программы совместных исследований океанического рыболовства (CalCOFI).
В создании документа приняли участие 15 ученых из 11 различных исследовательских организаций, программ и музеев. Среди ключевых соавторов и руководителей проекта — молекулярный эколог Настасья Патин из Института Скриппса и программы CalCOFI, а также ведущий молекулярный эколог Закари Голд из NOAA PMEL. Оба являются лидерами в WC-OBON.
Руководство объединяет передовой опыт из разных областей науки, предоставляя комплексные рекомендации по всему процессу генетического анализа морских организмов. В нем собраны воедино разнообразные знания, касающиеся секвенирования ДНК-штрихкодов именно для морских видов. Описаны все этапы: от сбора образцов в полевых условиях, их сортировки и фотографирования до отбора тканей, лабораторного анализа, включая экстракцию и амплификацию ДНК, и секвенирования штрихкодов.
Особое внимание уделяется архивированию данных и их передаче в общедоступные базы данных ДНК, такие как GenBank и Barcode of Life Data System. Ключевой рекомендацией является приоритетное использование ваучерных образцов — экземпляров, сохраненных по самым высоким стандартам и доступных в постоянной научной коллекции. Это гарантирует, что записи в базе данных можно будет идентифицировать и проверить. Экспертизу в работе с ваучерными образцами предоставили Океанографические коллекции Скриппса, Смитсоновский национальный музей естественной истории и Музей естественной истории Лос-Анджелеса.
В основе методики лежат ДНК-штрихкоды — короткие, уникальные генетические идентификаторы для каждого вида. Они формируют генетические справочные библиотеки, связывающие последовательности ДНК с конкретными видами. Качество этих библиотек критически важно для анализа экологической ДНК (eDNA) — генетического материала, который организмы оставляют в окружающей среде, например, в морской воде. Анализ eDNA является экономичным, минимально инвазивным и масштабируемым методом мониторинга биоразнообразия.
Новое руководство служит практическим пособием для ученых и управляющих ресурсами, способствуя созданию высококачественных референсных последовательностей. Чем полнее и точнее справочные базы данных, тем эффективнее метод eDNA, позволяющий идентифицировать неизвестные последовательности, обнаруженные в окружающей среде. Документ разработан в соответствии с принципами открытой науки и справедливой практики (FAIR).
Эта работа подчеркивает важность таксономов и кураторов музеев, чей труд часто остается незамеченным, но является фундаментальным для верификации данных. Улучшение генетических баз данных поможет исследователям, использующим eDNA, идентифицировать больше последовательностей, расширяя понимание морского биоразнообразия и экосистем в условиях растущих глобальных угроз. Ожидается, что руководство поддержит новые проекты в Калифорнии, сосредоточенные на изучении видов приливной зоны.
Изображение носит иллюстративный характер
Руководство находится в открытом доступе на платформе Zenodo. Работа над ним велась на добровольной основе без специального финансирования. Проект возглавили лидеры WC-OBON из Океанографического института Скриппса при Калифорнийском университете в Сан-Диего, Тихоокеанской морской экологической лаборатории NOAA (PMEL) и Калифорнийской программы совместных исследований океанического рыболовства (CalCOFI).
В создании документа приняли участие 15 ученых из 11 различных исследовательских организаций, программ и музеев. Среди ключевых соавторов и руководителей проекта — молекулярный эколог Настасья Патин из Института Скриппса и программы CalCOFI, а также ведущий молекулярный эколог Закари Голд из NOAA PMEL. Оба являются лидерами в WC-OBON.
Руководство объединяет передовой опыт из разных областей науки, предоставляя комплексные рекомендации по всему процессу генетического анализа морских организмов. В нем собраны воедино разнообразные знания, касающиеся секвенирования ДНК-штрихкодов именно для морских видов. Описаны все этапы: от сбора образцов в полевых условиях, их сортировки и фотографирования до отбора тканей, лабораторного анализа, включая экстракцию и амплификацию ДНК, и секвенирования штрихкодов.
Особое внимание уделяется архивированию данных и их передаче в общедоступные базы данных ДНК, такие как GenBank и Barcode of Life Data System. Ключевой рекомендацией является приоритетное использование ваучерных образцов — экземпляров, сохраненных по самым высоким стандартам и доступных в постоянной научной коллекции. Это гарантирует, что записи в базе данных можно будет идентифицировать и проверить. Экспертизу в работе с ваучерными образцами предоставили Океанографические коллекции Скриппса, Смитсоновский национальный музей естественной истории и Музей естественной истории Лос-Анджелеса.
В основе методики лежат ДНК-штрихкоды — короткие, уникальные генетические идентификаторы для каждого вида. Они формируют генетические справочные библиотеки, связывающие последовательности ДНК с конкретными видами. Качество этих библиотек критически важно для анализа экологической ДНК (eDNA) — генетического материала, который организмы оставляют в окружающей среде, например, в морской воде. Анализ eDNA является экономичным, минимально инвазивным и масштабируемым методом мониторинга биоразнообразия.
Новое руководство служит практическим пособием для ученых и управляющих ресурсами, способствуя созданию высококачественных референсных последовательностей. Чем полнее и точнее справочные базы данных, тем эффективнее метод eDNA, позволяющий идентифицировать неизвестные последовательности, обнаруженные в окружающей среде. Документ разработан в соответствии с принципами открытой науки и справедливой практики (FAIR).
Эта работа подчеркивает важность таксономов и кураторов музеев, чей труд часто остается незамеченным, но является фундаментальным для верификации данных. Улучшение генетических баз данных поможет исследователям, использующим eDNA, идентифицировать больше последовательностей, расширяя понимание морского биоразнообразия и экосистем в условиях растущих глобальных угроз. Ожидается, что руководство поддержит новые проекты в Калифорнии, сосредоточенные на изучении видов приливной зоны.
