用eDNA制造全基因组

Phil Sansom和Sally Le Page与来自剑桥大学的Eske Willerslev和来自多伦多约克大学的Beth Clare讨论了将这些微小的eDNA片段组合成整个基因组的问题。

菲尔-埃斯克，你所做的部分工作是从每种动物的DNA片段转移到整个基因组测序，一个生物的所有DNA。如何从这些样本中获得完整的基因组，大量的DNA ?

埃斯克:多年来，它被称为元条形码，就像你刚才所经历的那样，你把基因组的特定区域抽出来，你知道这些区域在进行一些物种鉴定方面信息量很大，但显然只看人类基因组，对吗?我的意思是，大多数被用来理解的信息，不仅是它是什么物种，还有这个特定的个体，它与其他个体有什么关系?我们也可以开始研究选择，例如，哪些基因区域对生存很重要。但所有这些都需要DNA的其他部分。所以我们开始做的是从所谓的元条形码到简单的鸟枪测序。这就是你在环境样本中随机排列所有DNA片段的方法。我的意思是，挑战在于你需要一个合适的参考来进行比较，对吧?在某些情况下，他们不存在，你必须自己去创建这些参考资料。但我们今年所做的是，我们设法通过这些DNA片段将它们组装成基因组规模的序列。我们对生活在12000年前的两种熊进行了实验。

莎莉:那DNA一定很古老，已经破碎了。这些碎片必须很小。这就像是世界上最难的拼图游戏。你有这些很小很小的碎片，你把它们粘在一起，你甚至不知道整体的画面是什么样子。你是怎么做到的?

贝丝:打个比方，用谜题的比喻，你已经有了你认为它应该是什么样子的画面。你有了所有这些碎片，你把它们组装在图片上，试图填补空白，看看那里有什么。像种群遗传学这样的事情就足以弄清楚一个地区的种群多样性，这对eDNA来说是一个相对容易的挑战。所以，你可能没有得到完整的图片，但你得到了足够的信息，对于理解一个种群有多脆弱，或者就生活在其中的生物而言，一个景观有多重要，在科学上是有用的。这就是eDNA真正应用的地方。当你不能也没有人力去寻找个体的时候，它可以有效地实时监测种群。你只需要对他们所处的环境进行采样，就可以了解他们是谁，他们来自哪里，有多少人，他们的多样性是什么，他们的起源是什么。我认为我们可以用那些仍在其环境中呼吸的现代活动物来做这件事，就像埃斯克用历史记录做的那样。

莎莉-这和空气中的DNA有什么关系?你认为从空气中获取整个基因组;这可能吗?

贝丝-哦，我想是的。空气有不同的挑战。所以，像紫外线这样的东西在空气中可能会以一种土壤中没有的方式破坏DNA，但这并不是不可克服的。