Стаття від: 17 травня 2024 року
П’ятиступеневий план пояснює, як популяційна геноміка може допомогти у вивченні нересту риби, міграції тощо. Дослідники Техаської школи ветеринарної медицини та біомедичних наук (VMBS) випустили дорожню карту, яка допоможе глобальній рибній політиці. План, що складається з п’яти кроків, описує, як рибна промисловість може використовувати геноміку популяцій – масштабні порівняння ДНК видів – для запобігання надмірному вилову риби.
Дорожня карта, оприлюднена у Annual Review of Animal Biosciences (https://www.annualreviews.org/content/journals/10.1146/annurev-animal-021122-102933), може бути використана для відстеження генетичного різноманіття будь-якого виду – не лише риб.
“На жаль, понад третина світових популяцій риби скорочується через такі фактори, як надмірний вилов та глобальне потепління,” – каже Dr. Leif Andersson, професор факультету ветеринарних інтеграативних біологічних наук VMBS. “Наша дорожня карта може допомогти рибній галузі пильніше стежити за популяціями риб, щоб знати, коли припинити їх вилов, а також коли їм може знадобитися природоохоронна допомога для відновлення їх чисельності.”
Моніторинг рибних запасів починається з секвенування геному цього виду – процесу, який показує вченим, що саме робить кожна ділянка ДНК організму.
Photo by Harrison Haines (https://www.pexels.com/photo/underwater-photography-of-school-of-sh-3536511/).
Використання популяційної геноміки дозволить рибній промисловості знати точну інформацію про рибу, яку вони виловлюють, в тому числі про те, де вона нереститься і куди переміщується популяція в різні пори року. “Різні популяції однієї і тієї ж риби можуть мати важливі відмінності – наприклад, навіть у такого поширеного виду, як атлантичний оселедець, ми маємо багато субпопуляцій, – каже Андерссон. “Один вид оселедця може бути пристосований до життя в тепліших водах, а інший – в холодніших. Якщо виснажити одну популяцію, цей вид може більше не повернутися, і це може мати наслідки для людей, інших тварин та навколишнього середовища.”
Згідно з новим планом, моніторинг рибних запасів починається з секвенування геному цього виду, яке показує вченим, що саме робить кожна ділянка ДНК організму. “Першим кроком є створення еталонного геному, який показує функцію кожного гена на кожній хромосомі якомога повніше, – сказав Andersson. “Гени важливі, тому що вони визначають все – від фізичних особливостей (наприклад, колір луски) до складних систем (наприклад, імунної системи).”
Після того, як популяційні генетики отримають еталонний геном виду, який вони хочуть відстежувати, їм потрібен спосіб визначити різницю між регіональними популяціями..
“Крок другий – з’ясувати, де нереститься риба: потрібно знати, де відтворюється популяція, за якою ви хочете спостерігати, – каже Andersson. “Коли ви це знаєте, вам потрібно взяти зразки риби в місці нересту і секвенувати їхню ДНК. Тоді ви зможете порівняти ДНК популяції з еталонним геномом і побачити відмінності.”
Третім кроком є вимірювання частоти генетичних варіацій у популяції.
“Потрібно знати, наскільки відрізняються популяції однієї і тієї ж риби, – каже Andersson. “Наприклад, якщо ви візьмете 100 зразків ДНК вугрів з Англії і стільки ж з річки Ніл в Єгипті, ви побачите, що між ними немає суттєвої генетичної різниці. Це тому, що всі вугри є частиною однієї популяції – вони мають однакову зону нересту в Саргасовому морі.”
“А от оселедці різні,” – каже він. “Якщо ви візьмете зразки оселедця з різних регіонів Атлантичного океану, то знайдете сотні місць у геномі, де є відмінності. Кожна популяція оселедця пристосувалася до свого географічного розташування і потребує різного плану управління.”
За словами Andersson’а, останні два кроки передбачають використання інформації, отриманої на попередніх етапах, щоб точно визначити, скільки існує різних популяцій виду.
“Ви навіть можете сфокусувати свій аналіз ще більше і використовувати конкретні генетичні маркери, щоб визначити, де знаходиться кожен запас в кожний момент року,” – каже він. “Це як мати генетичний відбиток пальця, який дозволяє створити план управління, специфічний для кожного запасу.”
Органи урядування рибним господарством в Європі вже почали використовувати дорожню карту управління для моніторингу ключових популяцій риб, важливих як для економіки, так і для місцевого біорізноманіття. Хоча Andersson і його команда не збиратимуть дані про популяції в єдину базу даних, він сподівається, що більше людей у світовій рибній галузі, від рибальських компаній до державних органів рибного господарства, також почнуть використовувати дорожню карту, щоб вона стала найкращою практикою для всієї галузі.
“Такий аналіз був би цінним у всьому світі,” – каже він. “Риба важлива для морських екосистем нашої планети, а також є здоровим джерелом білка для людини. Але багато популяцій риб залежать від регіональних та сезонних факторів, які донедавна були недостатньо вивчені. Ми сподіваємось, що популяційна геноміка може стати потужним інструментом для оцінки та підтримки біорізноманіття не лише риб, але й багатьох інших видів.”
Прочитати статтю у повному обсязі можна за посиланням: 102933.https://www.annualreviews.org/content/journals/10.1146/annurev-animal-021122-102933
Посилання на оригінал цієї статті: How can population genomics help prevent overfishing?
