https://frosthead.com

Razbijanje kode DNK

Ekspedicijska skupina ni pričakovala, da bo voda tako visoka ali pa bo zadnji del načrtovane poti po ozkem kanalu neprehoden. Znanstveniki se morajo prebiti po surovem mostu spuščenih vej, da bi prišli do vrha otoka in začeli z zbiranjem primerkov.

Sorodne vsebine

  • Skriti svet mravelj

"V bistvu stojimo v tropskem gozdu, " pravi botanik John Kress. V vrtoglavi vročini je zavihal rokave svoje bele obleke. Zagrabi majhno drevesno vejo in ji približa svoje bordo cvetove. "Počutim se, kot da sem v Kostariki, " pravi.

Iz gozda se pojavi visoka piščalka. Kressov kolega, botanik Dave Erickson, se v šali vpraša, ali gre za opico, ki živi v Srednji in Južni Ameriki.

"To je vse, kar želite, " pravi Kress.

Otok Plummers, 12 hektarjev, kopno v reki Potomac - nekaj več kot deset milj od Kressove pisarne v Nacionalnem prirodoslovnem muzeju Smithsonian - je približno tako neokrnjen, in malo verjetno, da je pokrajina v notranjosti Washington, DC Beltway. Plummers je lastnik službe Nacionalne parke od leta 1961 tudi najbolj temeljito proučen otok v Severni Ameriki. In zahvaljujoč Kressu in njegovim sodelavcem je na vsem mestu na svetu vse 250 njegovih rastlinskih vrst.

DNK črtno kodiranje, ki je bil zasnovan po kanadskem genetiku Paulu Hebertu, je narejeno po vzorcu Universal Product Code (UPC), ki ga najdete na embalaži potrošnikov. Vsak UPC ima številko, ki označuje proizvajalca (recimo, podjetje brezalkoholnih pijač) in poseben identifikator izdelka (prehrana, brez kofeina itd.). Hebert je našel segment živalske DNK, ki je skupen vsem vrstam (proizvodna koda) in dovolj raznolik, da je lahko razlikoval med živalskimi vrstami (identifikator izdelka). Toda raziskovalci so imeli težje iskanje standardiziranega segmenta DNK za življenje rastlin.

Kressova raziskovalna skupina je pred petimi leti zbrala vzorce vseh rastlinskih vrst na otoku Plummers. Nato so v laboratoriju za botaniko Erickson in drugi določili vsakega DNK zaporedja. Od tam so nastanili tri genetske cone - dva gena in "intergeni razmik" med geni, ki bi lahko skupaj razlikovale rastline. Kress in Erickson sta skupaj z drugimi botaniki sredi formalnega postopka, s katerim so markerji odobreni kot standardna rastlinska črtna koda. Kress upa, da bo uradno sprejet v roku enega leta s strani Konzorcija za črtno kodo življenja, projekta, ustanovljenega leta 2004 za pripravo referenčne knjižnice kod.

Do nedavnega so taksonomi potrebovali cvetove ali plodove rastline, da so jih razvrstili, kar pomeni, da so morali v določenih obdobjih leta zbirati vzorce. Toda z barkodiranjem DNK lahko za identifikacijo uporabijo kateri koli del rastline - semena, lubje, korenine ali liste.

"Toda največja korist je, da vam ne bo treba biti strokovnjak, " pravi Kress. V ne tako oddaljeni prihodnosti bodo celo šolarji lahko identificirali rastline z ročnimi sekvence DNK. Nato so lahko prek pametnih telefonov črtne kode prenesli v spletno enciklopedijo z osnovami o vrstah, botanični umetnosti in anekdotičnimi informacijami. Uprava za hrano in zdravila lahko uporabi črtno kodiranje za testiranje zeliščnih dopolnil; Carinska in mejna zaščita ZDA bi jo lahko uporabila za prepoznavanje sumljivega uvoza.

Erickson je našel tudi rastlinsko DNK v prizemnih črevesjih desetih različnih vrst žuželk z otoka Plummers. Želi bolje razumeti, katere žuželke so specialisti, kar pomeni, da jedo nekatere rastlinske vrste in katere so splošni, ki jedo skoraj vse.

"Jaz jih najdem in zmeljem takšnega tipa, " pravi Erickson, ki navadno botanično blato spremeni v bahavo. Kress, vegetarijanec, zamahne z očmi v prepiru.

"Zagotovo niste specialist, " se zadirkuje Erickson in spušča svetlo zeleno gosenico v drobno vrečko za vzorce. "Ste generalist. Videl sem, da jeste."

Botanika John Kress in Dave Erickson sta pet let zbirala in barkodirala zaporedja DNK 250 rastlinskih vrst na otoku Plummers. (Stephen Voss) "Zdaj je na vrsti dirk, " pravi botanik Dave Erickson o projektu črtne kode 250 vrst rastlinskega življenja na otoku Plummers. (Stephen Voss) DNK črtno kodiranje se modelira po univerzalni šifri izdelkov (UPC), ki jo najdete na embalaži potrošnikov. (Stephen Voss)
Razbijanje kode DNK