https://frosthead.com

Взломать код ДНК

Команда экспедиции не ожидала, что вода будет настолько высокой или окончательный участок запланированного маршрута через непроходимый узкий канал. Ученым приходится пробираться по сырому мосту из сбитых веток, чтобы добраться до юго-восточной оконечности острова и начать собирать образцы.

Связанный контент

  • Скрытый мир муравьев

«По сути, мы стоим в тропическом лесу», - говорит ботаник Джон Кресс. В душной жаре он закатал рукава своей белой классической рубашки. Он хватает маленькую ветку дерева и приближает бордовые цветы. «Я чувствую, что нахожусь в Коста-Рике», - говорит он.

Высокий свист выходит из леса. Коллега Кресса, ботаник Дейв Эриксон, в шутку спрашивает, является ли это ревуная обезьяна, которая живет в Центральной и Южной Америке.

«Это то, что вы хотите, чтобы это было», - говорит Кресс.

Остров Пламмерс, 12-акровая земля в форме слезы на реке Потомак - чуть более чем в десяти милях от офиса Кресса в Смитсоновском национальном музее естественной истории - примерно такой же нетронутый и маловероятный пейзаж, какой можно найти внутри Вашингтон, округ Колумбия, Белтуэй. Принадлежащий Службе национальных парков с 1961 года, Пламмерс также является самым тщательно изученным островом в Северной Америке. И, благодаря Крессу и его коллегам, это первое место в мире, на котором все 250 видов его растений были зашифрованы.

Штрих-кодирование ДНК, детище канадского генетика Пола Хеберта, смоделировано по универсальному коду продукта (UPC), найденному на потребительской упаковке. Каждый UPC имеет номер, обозначающий производителя (скажем, компанию по производству безалкогольных напитков) и идентификатор конкретного продукта (диета, без кофеина и т. Д.). Геберт нашел сегмент ДНК животных, общий для всех видов (производственный код) и достаточно разнообразный, чтобы различать виды животных (идентификатор продукта). Но исследователям было труднее найти стандартизированный сегмент ДНК для жизни растений.

Начиная пять лет назад, исследовательская группа Kress собирала образцы всех видов растений на острове Пламмерс. Затем в ботанической лаборатории Эриксон и другие определили последовательность ДНК каждого из них. Оттуда они разместились в трех генетических зонах - два гена и «межгенный спейсер» между генами - которые в совокупности могли бы различать растения. Наряду с другими ботаниками, Кресс и Эриксон находятся в процессе формального процесса для утверждения маркеров в качестве стандартного штрих-кода завода. Kress надеется на официальное принятие в течение года Консорциумом для Barcode of Life, проекта, созданного в 2004 году для составления справочной библиотеки кодов.

До недавнего времени таксономистам требовались цветы или плоды растения, чтобы классифицировать его, а это значит, что они должны были собирать образцы в определенное время года. Но благодаря штрих-кодированию ДНК они могут использовать любую часть растения - семена, кору, корни или листья - чтобы идентифицировать его.

«Но самое большое преимущество в том, что вам не нужно быть экспертом», - говорит Кресс. В недалеком будущем даже школьники смогут идентифицировать растения с помощью ручных секвенаторов ДНК. Затем они могли загружать штрих-коды с помощью смартфонов в онлайн-энциклопедию с основами о видах, ботаническом искусстве и анекдотической информацией. Управление по контролю за продуктами и лекарствами могло бы использовать штрих-кодирование, чтобы проверить растительные добавки; Таможенная и пограничная служба США может использовать его для выявления подозрительного импорта.

Эриксон также обнаружил растительную ДНК в первозданных кишках десяти различных отрядов насекомых с острова Пламмерс. Он хочет лучше понять, какие насекомые являются специалистами, то есть они едят определенные виды растений, а какие универсалы, которые едят практически все.

«Я нахожу их и обманываю», - говорит Эриксон, превращая обычное ботаническое пятно в хвастовство. Кресс, вегетарианец, закатывает глаза с притворным отвращением.

«Ты определенно не специалист», - дразнит Эриксон, бросая ярко-зеленую гусеницу в крошечный мешок для образцов. «Ты универсал. Я видел, как ты ешь».

Ботаники Джон Кресс и Дейв Эриксон потратили пять лет на сбор и штрих-кодирование последовательностей ДНК из 250 видов растений острова Пламмерс. (Стивен Восс) «Теперь дело дошло до гонок», - говорит ботаник Дэйв Эриксон о проекте по штрих-кодированию 250 видов растений на острове Пламмерс. (Стивен Восс) Штрих-код ДНК моделируется по универсальному коду продукта (UPC), указанному на потребительской упаковке. (Стивен Восс)
Взломать код ДНК