Cod de bare ADN pentru a caracteriza biodiversitatea - Encyclopédie de l; mediu inconjurator
Noile tehnici de biologie moleculară cu randament ridicat fac posibilă identificarea speciilor din mediul nostru. Prin caracterizarea fragmentelor scurte din ADN-ul lor care persistă în mediu, este astfel posibilă inventarierea biodiversității unui ecosistem din probe de apă, sol sau excrement. Interesul acestor inventare este extrem de divers. Acestea fac posibilă detectarea prezenței speciilor discrete, reconstituirea paleomediilor sau caracterizarea dietelor. De asemenea, oferă perspective pentru trasabilitatea ADN și controlul autenticității produselor agroalimentare și cosmetice.
1. Un instrument universal de diagnosticare
Caracterizarea biodiversității la specii este o problemă științifică și societală majoră. Într-adevăr, identificarea speciilor este o condiție prealabilă necesară pentru înțelegerea interacțiunilor lor care condiționează funcționarea, dinamica și evoluția ecosistemelor. Acest pas este, de asemenea, necesar pentru a putea conserva sau chiar restabili biodiversitatea într-un context de schimbări globale datorate variațiilor climatice, schimbărilor în tiparele de utilizare a terenurilor și urbanizare. Descrierea speciilor nu este o preocupare nouă, ea a preocupat întotdeauna toate societățile umane care elimină organismele din mediul lor în diverse scopuri: hrană, medicamente, cultură etc.
Speciile au fost și sunt descrise în principal pe baza unor criterii morfologice, care au fost completate, pe parcursul progresului științific, de criterii moleculare bazate în special pe caracterizareaADN (citiți Ce este biodiversitatea?). Acestea din urmă sunt deosebit de relevante pentru studierea grupurilor în care morfologia este dificil de accesat, cum ar fi microorganismele, sau nu foarte variabilă, cum ar fi nematode.
Figura 1. Principiul analizei compoziției unui eșantion de mediu. Într-o primă etapă, ADN-ul fiecărei probe este extras. Apoi este amplificat prin PCR folosind primerii definiți. Toate fragmentele de ADN din aceeași probă sunt marcate cu aceeași etichetă. Probele sunt apoi amestecate, aceasta este multiplexare și apoi secvențiate de dispozitive care permit secvențierea masivă. Secvențele din același eșantion au toate aceeași etichetă, deci este posibil să se determine toate secvențele din același eșantion. Apoi, speciile prezente într-un eșantion dat sunt identificate prin comparație cu bazele de date.
2. O abordare a biologiei moleculare în serviciul ecologiei
De-a lungul acestui proces, instrumentul bioinformatic este esențial. Este folosit pentru a sorta date, pentru a constitui baze de referință, pentru a atribui secvențe taxonilor Unități de clasificări ierarhice ale ființelor vii. De obicei, termenul este folosit în rândurile specifice (specii) și subspecifice (subspecii). prin intermediul acestor baze de date, pentru a defini listele de etichete și pentru a gestiona erorile de secvențiere.