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Genetica da una goccia d’acqua dell’oceano

Pubblicato da Scubamonitor in Genetica · 9/1/2017 10:08:00
Tags: ecologia, marina, squali, balena, genetica, di, popolazione, DNA, ambientale


L'analisi del DNA ambientale (eDNA) estratto da soli 30 litri di acqua di mare nel Golfo Persico, ha prodotto informazioni genetiche più approfondite sulle popolazioni degli squali balena, i pesci più grandi del mondo.

Comprendere il rapporto tra la vitalità di una popolazione e la diversità genetica è fondamentale per una efficace conservazione delle specie in via di estinzione. Tuttavia, determinare la varietà e la struttura genetica delle popolazioni dipende da un campionamento efficiente che può essere costoso, o richiedere l’identificazione a livello di taxa specifici. Il campionamento può anche essere invasivo per gli organismi e per l'ambiente, o soffrire di inesattezza se la specie bersaglio è rara.
Alcuni ricercatori hanno dimostrano che il sequenziamento high-throughput di DNA di acqua di mare (eDNA) è in grado di fornire stime utili sulla diversità genetica dell’elusivo e in via di estinzione squalo balena (Rhincodon typus).
Fino ad oggi, le valutazioni di eDNA sono state limitate al solo rilevamento di specie, con il presente studio gli autori forniscono ora una importante prova del principio che le tecniche di eDNA non invasive possono essere estese per fornire utili informazioni a livello di popolazione.
Una conservazione efficace delle specie e una gestione delle risorse naturali si basano sulla nostra comprensione della dinamica di popolazione. Questo punto di vista è molto diffuso nella gestione della pesca, dove le scorte sono identificate e gestite in base alla loro identità genetica. 
Pertanto, se l'obiettivo è la conservazione delle specie o la raccolta delle risorse, una efficiente gestione di popolazione è essenziale per mantenere la popolazione in buona salute, garantendo che sia mantenuta una variazione genetica stabile. E' questa variazione genetica stabile che fornisce la materia prima per consentire alla specie di rimanere in buona salute e adattarsi, attraverso la selezione naturale, al cambiamento delle condizioni ambientali.
Rispetto ai metodi tradizionali il eDNA offre un metodo di raccolta rapida, conveniente e utilizza approcci molecolari standardizzati, ha un impatto minimo sull'ambiente ed è efficace nel rilevamento di specie a bassa abbondanza. Diversi importanti progressi, metodologici e tecnici, nel rilevamento basato sul eDNA hanno consentito che valutazioni della biodiversità basate su eDNA, siano state condotte in una vasta gamma di specie e di ecosistemi, fornendo potenzialmente una standardizzazione per la valutazione della biodiversità.
Gli squali balena si sa che formano grandi aggregazioni allo scopo di alimentarsi, in diversi siti, in tutto il mondo, e l'analisi di campioni di tessuto ha precedentemente identificato forti differenze genetiche tra le popolazioni dell’Atlantico e dell’Indo-Pacifico. Al fine di stabilire se le informazioni sulla genetica di popolazione possano essere raccolte tramite questa nuova tecnica, i ricercatori hanno filtrato finemente un certo numero di piccoli campioni di volume di acqua di mare per un totale di 30 litri, e impiegato specifici marcatori di DNA mitocondriale di squali balena con sequenziamento high-throughput per identificare la diversità genetica di una aggregazione stagionale ben caratterizzata, nel Golfo Persico, vicino al Qatar.
Dato che queste importanti informazioni sono state ottenute con l’analisi genetica di appena 30 litri di acqua marina, prelevati da un vasto ecosistema marino, questo dimostra quanto lontano il campo di analisi del eDNA sia arrivato negli ultimi otto anni. 
Il consenso generale che emerge dal campo è che l'informazione genetica derivata da campioni acquosi di eDNA è materiale cellulare, liberamente disperso, e mescolato particolarmente bene in campioni acquatici. Pertanto, i risultati suggeriscono che se si utilizza un campionamento appropriato, emergeranno ulteriori casi di studio. Se realizzabile, combinare le intuizioni sulla variabilità genetica di popolazione con la capacità di rilevamento delle specie del eDNA fornirà una potente combinazione per valutare la salute genetica di specie in via di estinzione.




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