Первые ДНК-штрихкоды для часто продаваемого мяса диких животных опубликованы
Теперь специалисты по дикой природе могут использовать недавно опубликованные генетические последовательности, известные как «ДНК-штрихкоды», чтобы точно определить вид происхождения таких предметов, как кожаные сумки и куски красного мяса, найденные в морских контейнерах, багаже или на местных рынках. Эксперты надеются, что эта простая методика позволит отслеживать добычу мяса диких животных (bushmeat) и в конечном итоге поможет бороться с широкомасштабной и растущей международной торговлей им, рынок которой в 2008 году оценивался в 15 миллиардов долларов.
Согласно статье, опубликованной в онлайн-версии журнала Conservation Genetics (DOI 10.1007/s10592-009-9967-0), штрихкоды могут эффективно и быстро различать большое количество коммерчески продаваемых видов, позволяя идентифицировать сумку как сделанную из кожи каймана или нильского крокодила, а мясо — как мясо дукера или мангабея.
«Виды в нашем исследовании — одни из самых коммерчески добываемых в Южной Америке и Африке. К тому времени, как они попадают на городские рынки, их часто частично обрабатывают, что может сделать идентификацию вида невозможной», — говорит один из авторов, Митчелл Итон. «В этом исследовании мы проверили полезность молекулярных штрихкодов для мониторинга добычи мяса диких животных и торговли продуктами из них. Мы показали, что метод эффективно и однозначно идентифицирует большое количество видов».
Генетический штрихкод — это относительно короткий участок гена в митохондрии, структуре, присутствующей вне ядра в клетках всех многоклеточных животных. Учёные искали подходящий участок генома, который мутирует достаточно быстро, чтобы различать близкородственные виды, но и достаточно медленно, чтобы особи внутри вида имели сходные штрихкоды. Участок гена COX1 (цитохром с оксидаза, субъединица 1) длиной 645 пар оснований был признан исследователями подходящим для штрихкодирования, поскольку он одновременно высоковариабелен и очень специфичен. Этот метод уже использовали для различения видов акул, проверки маркировки икры и красного луциана, а также для выявления присутствия исчезающих китов на азиатских рынках.
«Существует консенсус об использовании одного и того же фрагмента ДНК, COX1, для построения библиотеки жизни», — говорит соавтор Джордж Амато. «Это пример того, как новая генетическая технология может изменить общество, позволяя использовать штрихкоды для каталогизации разнообразия экосистем, мониторинга инвазивных видов, поиска патогенов в пищевых продуктах и наблюдения за торговлей дикими животными для рынков домашних питомцев и других коммерческих рынков».
В данном исследовании Итон, Амато и их коллеги секвенировали участок штрихкода в 204 образцах, представляющих до 25 часто продаваемых млекопитающих и рептилий. Образцы были получены из крови и тканей, собранных в Центральной Африке, музейных экспонатов и кожаных изделий, конфискованных Службой охраны рыбных ресурсов и диких животных США. Хотя не все эти виды в настоящее время находятся под угрозой исчезновения, многие из них запрещены к международной торговле. Эти виды, включая дукеров, винторогих антилоп, кистеухих свиней, мартышек Старого Света, аллигаторов и крокодилов, представляют значительную часть наиболее часто продаваемых животных в тропической Африке и Америке. Последовательности, полученные в этом исследовании, будут добавлены в Barcode of Life Data Systems — открытую онлайн-базу данных штрихкодов.
Как и ожидалось, участок штрихкода точно идентифицировал каждый вид: вариабельность генетической области была низкой внутри видов, но отличалась в среднем на 9,8% среди близкородственных видов. Однако результаты указывают на необходимость дополнительных генетических исследований. Последовательности африканского нильского крокодила подтвердили предыдущие предположения о существовании восточного и западного видов, и это исследование определило, что граница между видами проходит между местами отбора проб в Габоне и Республике Конго. У дукера Петерса, скрытного лесного антилопа, обнаружено большое скрытое генетическое разнообразие в пределах того, что сейчас считается одним видом; более детальный генетический анализ может уточнить таксономию. Наконец, создание штрихкодов из кожаных изделий оказалось сложной задачей из-за деградации ДНК в обработанных шкурах. Авторы надеются разработать методы секвенирования более коротких фрагментов ДНК-штрихкода для идентификации старых и сильно переработанных материалов.
«Мы надеемся, что биологи по всему миру могли бы — в дополнение к работе, которую они уже делают — генерировать штрихкоды для видов, с которыми они работают», — говорит Амато. «Это помогло бы огромным международным усилиям по созданию энциклопедии штрихкодов для всех видов».
Источник: Американский музей естественной истории