% S1 R/ H2 E: u* z: S9 ~- }! x j
0 g, d) Y- w; L5 X$ l1 ~ c 文图/寇琦 李新正 # B( l2 a; U( D3 `
中国科学院海洋研究所
$ U7 j5 O% ?5 U9 E, q. N* X0 { 本文节选自《知识就是力量》杂志 + d$ }: N& ]& D ^' g
" @1 Q: t/ [% |$ z- ]$ v" H 我们知道,绝大多数的生物都是以DNA作为遗传物质的,并且不同种的生物之间,它们所具有的DNA序列也是不一样的。凭借这个特性,生物学家们设想:能不能借助DNA序列来对生物进行鉴定呢? # B0 J8 k4 [0 T# ?( `. ?8 B
进入21世纪,伴随着DNA测序技术的快速发展、计算机及互联网的普及,这一想法成为了现实。这,就是我们今天要跟小伙伴们介绍的DNA条形码技术。 $ |, B- w2 J1 m9 T- p! Q/ E. l6 @8 e
0 Q. w6 J4 j8 Z! v" N
海洋生物DNA条形码技术
}+ D6 I1 z5 u DNA条形码技术与超市利用条形码扫描,区分成千上万种不同的商品十分类似,就是利用一段标准DNA序列作为标记,以实现快速、准确和自动化物种鉴定的技术。 % C2 }( b! w1 b
海洋生物DNA条形码技术是以各种海洋生物为研究对象,在具体操作过程中,它包括两个方面,一是海洋生物DNA条形码数据库的构建,二是海洋生物DNA条形码数据库的访问和使用,这二者是相互对应、相互促进的。前者是技术的基础,它为使用者们提供了大量数据与资料,作为一个资源整合与共享的平台而存在;后者是对该技术的应用,它在帮助使用者们解决一系列与海洋生物鉴定相关的问题的同时,也促进了建设者们对数据库的不断完善。
7 g r$ V4 M+ k, L* t. A 4 p$ {7 X ^0 A- R" ~3 s
海洋浮游生物标本库 % D5 U# o2 Y, F
科学家如何挑选DNA序列?
* ~1 Z1 G/ v( d- Q 适合作为“条形码”的DNA序列,科学家们是如何选中的呢?
) n8 W o# p1 \% Y, w) x 通常来说,能做“条形码”的DNA片段,要求长度较短、易于扩增、变异率适度(种间遗传距离明显大于种内遗传距离,以形成相应的条形码间隔)。此外,该目标片段还应当具有足够的数据库信息,以便在获得DNA序列后,得以进行序列比对和人工校正。
_" d2 |# r- A: U& N; Q 科学家们通过构建简易的进化树,并计算样本DNA序列的遗传距离,就能判断未知样品与数据库中已知种类的关系了。
3 `: K3 `" Z1 ~4 y; A7 v: M' k
: j- j \3 |2 [6 e' Z; F1 v$ f$ y 海洋生物DNA条形码技术已经在众多领域崭露头角,我们相信,随着相关技术的不断完善和革新,未来海洋生物DNA条形码技术一定有更加广阔的应用前景。 0 a2 ?4 ~/ A- {3 X
- [2 [/ [3 Z, r. A: A3 [6 X
, o( o; w* i, s! L- G; K
3 n: N3 x7 J0 U( k
: {+ R3 v- Z' Y! Q0 H4 Q
0 X4 y, M Q1 ~+ G9 j% d |