Міжнародна група вчених виділила ДНК китових акул зі зразків океанічної води. ДНК, виділеної з клітин, що плавають у товщі океанічної води, виявилося достатньо для визначення розмірів популяції та інших генетичних характеристик китових акул. Стаття опублікована в журналі.
Китова акула - це найбільша риба з усіх сучасних видів: її довжина сягає 12-14 метрів. На відміну від більшості інших акул, вона харчується планктоном, фільтруючи його за допомогою цедильного апарату, утвореного жаберними дугами. Оскільки китові акули здійснюють далекі міграції, слідуючи за планктоном, і воліють триматися далеко від берегів, про їх біології відомо не дуже багато. Наприклад, китові акули вважаються вимираючим видом, проте їх чисельність точно не встановлена.
Досі всі роботи з популяційної генетики китових акул були засновані на аналізі зразків тканин, отриманих від виловлених риб. Оскільки такий метод досліджень не дуже підходить для вимираючих видів, автори цієї статті вирішили застосувати метод метагеноміки - тобто секвенування всієї ДНК, отриманої зі зразка навколишнього середовища (environmental DNA - eDNA). У попередніх дослідженнях аналіз ДНК, отриманої зі зразків води, застосовувався для оцінки чисельності водних макроорганізмів - проте в роботах з популяційної генетики цей метод поки ніхто не використовував.
Автори проаналізували 20 зразків морської води, зібраних у Перській затоці біля берегів Катару, де раніше було виявлено сезонне скупчення з більш ніж 300 китових акул. Зі зразків води вчені виділили виважені в них клітини шкіри і клітини, що потрапили у воду з фекаліями і сечею - як китових акул, так і інших морських тварин. Виділивши і відсеквенувавши всю ДНК, що міститься в цих клітинах, автори потім відібрали і проаналізували послідовності, що належать китовим акулам.
Виділеної з води ДНК виявилося достатньо для того, щоб відсеквенувати ділянки мітохондріального геному і встановити, до яких гаплотипів мітохондріальної ДНК належать зразки. Виявилося, що скупчення акул в Перській затоці відноситься до індо-тихоокеанської популяції китових акул (китові акули діляться на дві основні популяції: індо-тихоокеанську і атлантичну). Також отриманих даних виявилося достатньо для оцінки кількості репродуктивних самок у світовій популяції китових акул. Виявилося, що число таких самок - близько 71 тисячі, що збіглося з оцінками, отриманими на основі аналізу звичайних зразків тканини.
У міру того, як методи секвенування ДНК стають кращими і дешевшими, метагеноміка застосовується у все більшому числі досліджень. Так, метагеномний аналіз вмісту кишківника жуків-навозників дозволив визначити видовий склад ссавців в даному районі, а метагеномний аналіз кишкового вмісту стародавніх мумій - знайти гени стійкості до антибіотиків. А аналіз опадів з дна канадських озер допоміг уточнити сценарій заселення Америки людьми.