DNR keistose vietose: Hippo Poop, Oro zoologijos sodas ir urvų purvas

DNR keistose vietose: Hippo Poop, Oro zoologijos sodas ir urvų purvas

Prieš keletą metų vienas mano brangus draugas nuvežė mane į Detroito zoologijos sodą, kad pamatyčiau hipokvariumą. Mano didžiuliam džiaugsmui, rezidentė hiponė vėl padėjo ją prie aptvaro stiklo ir siūbavo, jos artima uodega paskleisdavo žarnyno turinį, kai ji pūsdavo į atvirą asklepiadą.

Po kelerių metų mačiau tą pačią demonstraciją Tampos zoologijos sode – begemotų eilę.

Hipo mikrobiomos

Neseniai mokslininkai iš Jungtinių Valstijų ir Kenijos tai aprašė Moksliniai pranešimai jo tyrimas dėl begemoto išmatų išmetimo į Maros upės Serengečio šulinius. Natūralesnė aplinka nei zoologijos sodas, upėje gyvena daugiau nei 4000 begemotų, kurie įteka į maždaug 170 begemotų baseinų Kenijos teritorijos dalyje.

Naktį begemotai ganosi žemėje. Dieną jie tinginiauja savo baseinuose, išskirdami organines medžiagas į savo išmatas. Ištekėjimas apima jų žarnyno mikrobiomų gyventojus, iš mikrobų išgaunamą genetinę medžiagą, kuri akimirksniu tampa aplinkos arba „eDNR“. Tuo tarpu begemoto šlapimas prideda fosforo, nes kietoji medžiaga nuskendo ir pašalina deguonį. Ir tai naudinga mikrobams.

„Kadangi begemoto žarnynas tampa neoksiškas, baseino aplinka tampa panašesnė į begemoto žarnas, todėl padidėja tikimybė, kad kai kurie žarnyno mikrobai išgyvens ir net funkcionuos už begemoto žarnų ribų“, – rašė mokslininkai. Glostymas gali vėl išnarplioti dalykus.

„Naudojome natūralius lauko gradientus ir eksperimentinius metodus, kad ištirtume išmatų ir baseino vandens mikrobų bendruomenes bei vandens biogeochemiją įvairiose begemoto patekose“, – sakoma ataskaitoje.

Tyrėjai sekė mikrobų ekskrementų gyventojus sena technika. Jie palygino dalies ribosomų RNR sekas, kuriose ląstelėje vyksta baltymų sintezė. Ir jie, ko gero, nenuostabu, kad baseino draugai ilgainiui linkę nešiotis identiškus žarnyno mikrobiomus, sudarydami „metažarnų sistemą“, kaip vaikai su nesandariomis sauskelnėmis baseine.

Tiesą sakant, begemoto aprašymas atkartoja vieną iš pirmųjų paskelbtų mikrobiomų tyrimų. Tyrėjas pradėjo nuo savo gimimo vystyklų ir palygino kitų vaikų mikrobiomą. Eksperimentas atskleidė, kad po pirmųjų metų vaikų vystyklų išmatų mikrobų bendruomenės tapo labai panašios. Nerandu nuorodos, nes nuo to laiko išaugo didžiulė literatūra, analizuojanti vystyklų turinį ir ką tai gali reikšti.

Nauji begemotų atradimai intriguoja.

Begemoto išmatos paprastai turi didelį virusų kiekį, tačiau tik mažos pirmuonių populiacijos.

Japoniško baseino gyventojai prarijo vienas kito mikrobiomų emisarus. Kaip ir visų žarnyno mikrobiomų atveju, begemoto mikrobioma papildo žinduolių virškinamąjį traktą, praplečia jiems patinkančias maistines medžiagas ir padeda virškinti angliavandenius.

Hippo doo festivaliu gali pasinaudoti ir kitos rūšys. Vandens vabzdžiai ir žuvys reguliariai valgo ant jo, o tada paskirsto medžiagą savo išmetamais teršalais. Begemoto šūdas yra būtinas tilapijų gerovei Kongo Demokratinės Respublikos ežeruose, kur dedamos pastangos padidinti begemoto populiaciją iki tilapijų skaičiaus. Banditai, pardavę begemoto mėsą per dešimtmetį trukusį pilietinį karą KDR, išretino gyventojų skaičių; Žmonių gyventojai nekantrauja grįžti prie šviežios žuvies, suvalgę daug metų užšaldytų dalykų.

Kiti naujausi tyrimai atskleidė DNR ore ir nuosėdose.

Zoologijos sodo DNR

Du dokumentai Dabartinė biologija, iš Kopenhagos universiteto ir Kanados Karalienės Marijos universiteto, atranda zoologijos sodo gyventojų gebėjimą identifikuoti ore slypinčią DNR. Kiekvienas, kada nors įkvėpęs zoologijos sode, gali patvirtinti, kad tai tikrai įmanoma. Tiesą sakant, nustatyti zoologijos sodo DNR gali būti lengviau nei naudojant fotoaparatus, žmonių stebėtojus ar kanopų atspaudų ar išmatų pėdsakus, kad būtų galima patikrinti jo buvimą.

Komandos vadovė Kristine Bohmann iš Kopenhagos universiteto apibūdina įkvėpimą.

“Anksčiau savo karjeroje važiavau į Madagaskarą, tikėdamasis pamatyti daug lemūrų. Tačiau iš tikrųjų retai juos matau. Tačiau dažniausiai girdžiu juos tiesiog šokinėjant per baldakimą. “Tiesioginis stebėjimas, ypač jei jie yra nepagaunami ir gyvi labai uždarose arba neprieinamose buveinėse“.

Zoologijos sodo oro stebėjimas veikia, nors mokslininkai iš pradžių buvo skeptiški, nes molekulės yra labai prastos. Jie naudoja ventiliatorių, pritvirtintą prie filtro, kad surinktų DNR iš kailio, ekskrementų, seilių ir net artėjančių gyvūnų kvėpavimo. Tada PGR (pastiprinta) DNR pakankamai, kad ją būtų galima identifikuoti, kaip COVID testą, kuris padidina viruso RNR iki kiekybiškai įvertinamo lygio.

„Po DNR sekos nustatymo apdorojome milijonus sekų ir galiausiai palyginome jas su DNR duomenų baze, kad nustatytų gyvūnų rūšis“, – sakė Christina Lynggaard iš Kopenhagos universiteto. Abi komandos rado DNR iš gyvūnų zoologijos sode ir net už jo ribų, pavyzdžiui, reto Eurazijos ežio DNR, rasto prie pat Hamertono zoologijos sodo Londone, ir raudonosios voverės bei vandens paukščio DNR už Kopenhagos zoologijos sodo.

“Tik 40 mėginių aptikome 49 rūšis, apimančias žinduolius, paukščius, varliagyvius, roplius ir žuvis. Atogrąžų miško namuose taip pat aptikome gupijų tvenkinyje, bradyje ir plūduroje. Imdami oro mėginius vienoje lauko aikštelėje, mes aptiko daug gyvūnų, turinčių prieigą prie lauko aptvaro toje zoologijos sodo dalyje, pavyzdžiui, kea, stručiai ir raganosiai “, – sakė Bohmannas.

Elizabeth Clare grupė iš Karalienės Marijos universiteto Londone nustatė 25 gyvūnų rūšių DNR, įskaitant „tigrus, lemūrus ir dingus, iš kurių 17 buvo zoologijos sodo rūšys“. Taip pat galėjome surinkti eDNR iš gyvūnų, kurie buvo už šimtų pėdų nuo tos vietos, kur buvome tiriami, ir net iš išorės sandarių pastatų. Gyvūnai buvo viduje, bet jų DNR nutekėjo“, – sakė jis.

Laiko smėlis – DNR senovės nuosėdose

E-DNR buvo labai svarbi atkuriant ilgalaikes ekosistemas, net kai fosilijos pavirto į nieką. Daugelį metų tyrimai apsiribojo mitochondrijose randamais DNR fragmentais, kurie atsparūs žalai. Tačiau visai neseniai mokslininkams pavyko atkurti DNR sekas iš ląstelių branduolių, atskleisdamos praeities vaizdus.

Naujausi „žemės DNR“ tyrimai buvo gauti iš:

• Urvų statulos Ispanijoje, kur prieš 80 000–113 000 metų čia gyveno neandertaliečiai – vyrai ir moterys.
• Satsurblia urvas Džordžijos valstijoje, kur moteris iš nežinomos neandertaliečių grupės prieš maždaug 25 000 metų paliko savo DNR, taip pat vilko ir bizono DNR.
• Chiquihuite urvas Meksikoje, padovanojęs 12 000 metų senumo juodojo lokio DNR – Aliaskos lokių protėvius, saugomus į pietus ledynų.

Labiausiai intriguoja Denisovos urvas. Garsioji buveinė Altajaus kalnuose centrinėje pietų Sibire tarnavo kaip senovės žmonijos rūšiavimo viešbutis, kuriame gyveno neandertaliečiai, denizoviečiai ir kiti, kurie tūkstantmečius bus vadinami poravimusi. Maxo Plancko evoliucinės antropologijos instituto Leipcige mokslininkai praneša Nacionalinės mokslų akademijos darbai jo „urvo purvo“ analizė, skirta detalizuoti gyvenimą garsiajame urve.

Šiek tiek fono. Denisovano urvą 2010 m. aptiko mergina, kurią mokslininkai vadina Denise, pirmą kartą aprašius rožinį kaulą. Po to sekė intensyvios paieškos. Štai kaip aš apibūdinu ateitį savo žmogaus genetikos vadovėlyje:

“Mes net neturime visų dėlionės dalių – Denisovo genomas aiškiai rodo susimaišymą su bent vienu kitu, bet nežinomu, archajišku žmogaus tipu. Genai taip pat pateko į Denisovo ir Neandertaliečių genomus iš labai tolimų mūsų protėvių. Nes mes turime tiek mažai įrodymų, mes iš tikrųjų negalime žinoti, kas atsitiko žmonijai vystantis – kelios nedidelės archajiškų žmonių populiacijos tikriausiai egzistavo kartu ir galiausiai susimaišė.
mažiausiai 100 000 metų prieš mus šiuolaikinis žmogus, išlaikęs tam tikrus archajiškus genus, atsirado ir išliko. Kai kuriuose iš mūsų išlikę kai kurie senovės genų variantai.

Džiaugiuosi galėdamas pranešti, kad mano genomas apima maksimalų neandertaliečių įvestį.

Maxo Plancko tyrėjai iš Denisovano urvo paėmė žmogaus DNR pavyzdžius mažose kadaise buvusių kūnų gabalėliuose, o ne tik išsklaidytas molekules, kaip buvo su begemoto duobėmis ir DNR. zoo aereo. Geoarcheologai surenka gabalus ir apklijuoja plastikine derva. Tačiau iki paskutinio darbo nebuvo žinoma, ar čempionai pateiks daug informacijos apie buvusius gyventojus. Bet gal!

Kai vadovaujančiam tyrėjui Diyendo Massilani pavyko išskirti didelę neandertaliečio DNR tik iš mažyčio Denisovos urvo nuosėdų nubino, jis galėjo nustatyti asmenų lytį (iš SRY genties tik vyrams) ir rodo, kad jie buvo giminingi kitiems neandertaliečiams, kurių genomai buvo sekvenuoti. Galbūt sena versija, kaip gauti jo 23andMe protėvių rezultatus.

Ir mes sužinosime daugiau.

“Neandertaliečių DNR šiuose nedideliuose plastiku padengtų nuosėdų mėginiuose buvo daug labiau koncentruota, nei paprastai randame birioje medžiagoje. Taikant šį metodą, ateityje bus įmanoma išanalizuoti daugelio senovės žmonių DNR iš nedidelio kiekio. „Juokinga manyti, kad taip yra, nes prieš dešimtis tūkstančių metų jie urvą naudojo kaip tualetą“, – sakė Massilani.

Tokie tyrimai verčia mane susimąstyti, ką žmonės paliks iš mūsų genomų, kad būsimieji Žemės gyventojai galėtų atrasti ir pabandyti interpretuoti.

Leave a Comment

Your email address will not be published.