Секвенирование в море: ДНК-анализ в реальном времени в удалённой полевой локации
Исследовательская группа из Университета Сан-Диего (SDSU) впервые провела удалённое секвенирование ДНК в реальном времени в полевых условиях во время трёхнедельной экспедиции в центральной части Тихого океана. Учёные работали на борту исследовательского судна MY Hanse Explorer, изучая коралловые рифы южных островов Лайн.
Цель экспедиции
Учёные десятилетие изучали экосистемы островов Лайн, но анализ данных всегда происходил уже в лаборатории. Целью новой экспедиции было впервые взять ДНК-секвенатор в поле для немедленного анализа образцов и генерации гипотез на месте.
Преодоление трудностей
Экспедиция столкнулась с рядом сложностей:
- Повреждение оборудования: Сенсорный экран секвенатора сломался при транспортировке. Учёным пришлось взломать ПО устройства, чтобы управлять им с ноутбука.
- Размещение на корабле: Оборудование разместили в
разных частях судна:
- Сам секвенатор — в прачечной (самая низкая точка с минимальной качкой).
- Микробиологическая лаборатория — на верхней палубе.
- Станция выделения ДНК — в каюте.
- ПЦР-машина для амплификации ДНК — в столовой.
- Калибровка: Из-за качки судна калибровка секвенатора, обычно занимающая 15 минут, заняла около 5 часов.
- Сбор образцов: Учёные в гидрокостюмах собирали пробы воды с рифов, несмотря на постоянное присутствие 20–30 акул.
Результаты
Несмотря на трудности, команда успешно собрала образцы, провела секвенирование и сформулировала новые исследовательские вопросы прямо в море. Было секвенировано 26 бактериальных геномов и два метагенома (учитывающих всю ДНК в данной области).
Этот рейс доказал саму возможность такой работы. Как отметил компьютерный биолог Роб Эдвардс, в следующий раз команда планирует собрать ещё больше данных и тестировать более сложные гипотезы прямо в поле, будучи лучше подготовленными. Отчёт об экспедиции и методах опубликован в журнале PeerJ.