Музеомика
Музеомика — это изучение геномных данных, полученных из образцов древней ДНК (аДНК) и исторической ДНК (hДНК) в музейных коллекциях . [ 1 ] [ 2 ] Ранние исследования в этой области были сосредоточены на коротких последовательностях ДНК митохондриальных генов секвенирование целых геномов . , но теперь стало возможным [ 1 ] Методы секвенирования нового поколения (NGS) и высокопроизводительного секвенирования (HTS) могут применяться для анализа наборов генетических данных, извлеченных из коллекционных материалов. [ 3 ] Такие методы были описаны как «третья революция в технологии секвенирования». [ 4 ] Подобно радиоуглеродному датированию , методы музеомики являются преобразующей технологией. Результаты пересматривают, а иногда и опровергают ранее принятые теории по широкому кругу вопросов, таких как приручение лошади . [ 5 ] [ 6 ]
Коллекции музеев содержат уникальные ресурсы, такие как образцы естественной истории , которые можно использовать для изучения видов в масштабе генома, их эволюции и их реакции на изменения окружающей среды. Древняя ДНК открывает уникальное окно в генетические изменения с течением времени. Это позволяет ученым напрямую изучать эволюционные и экологические процессы, сравнивая древние и современные популяции, выявляя отдельные популяции и выявляя закономерности изменений, таких как вымирания и миграции . [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] Исследования могут использоваться для выявления изолированных популяций и определения приоритетов сохранения. [ 2 ]
Однако музейные экземпляры могут плохо сохраняться и подвергаться деградации. [ 7 ] и загрязнение. [ 2 ] [ 10 ] Геномный анализ сталкивается со значительными трудностями из-за сильно деградированной ДНК, типичной для музейных образцов. ДНК из таких образцов часто подвергается посмертным нуклеотидным повреждениям, таким как гидролитическое дезаминирование цитозина ( C) до остатков урацила (U). ПЦР- амплификация поврежденных матриц может дополнительно заменить урацилы тимином (Т), завершая путь замены C на T. Такие ошибки, как правило, возникают ближе к концам молекул, накапливаются со временем и могут быть значительными для образцов столетней давности или позже. Необходимы надежные геномные и статистические методы, чтобы точно выявлять и избегать ошибок и неопределенностей генотипирования при проведении анализа на основе музейных коллекций. [ 7 ] Оптимальные методы работы с hDNA и aDNA могут различаться из-за различий в истории деградации их ДНК. [ 1 ]
Музеомика также включает в себя деструктивный отбор проб, безвозвратное удаление частей иногда редких экземпляров для получения ДНК. [ 11 ] Это может быть спорным для кураторов и сотрудников коллекций. [ 1 ] включающий множество этических проблем, связанных с обращением с объектами и их уничтожением, практикой колониального приобретения и репатриации, а также современными социальными и политическими последствиями исследований. Музеи, университеты и журналы все чаще разрабатывают этические заявления, передовой опыт и рекомендации для такой работы. [ 12 ] [ 13 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д Раксуорси, Кристофер Дж.; Смит, Брайан Тилстон (ноябрь 2021 г.). «Горнодобывающие музеи для исторической ДНК: достижения и проблемы музеомики» (PDF) . Тенденции в экологии и эволюции . 36 (11): 1049–1060. дои : 10.1016/j.tree.2021.07.009 . ПМИД 34456066 . S2CID 239687836 . Проверено 27 июня 2022 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Орландо, Людовик; Купер, Алан (23 ноября 2014 г.). «Использование древней ДНК для понимания эволюционных и экологических процессов» . Ежегодный обзор экологии, эволюции и систематики . 45 (1): 573–598. doi : 10.1146/annurev-ecolsys-120213-091712 . ISSN 1543-592X . Проверено 27 июня 2022 г.
- ^ Беснар, Гийом; Кристин, Паскаль-Антуан; Мале, Пьер-Жан Г.; Люлье, Эмелин; Лаузераль, Кристина; Куассак, Эрик; Воронцова, Мария С. (1 декабря 2014 г.). «От музеев к геномике: старые образцы гербария проливают свет на переход C3 в C4» . Журнал экспериментальной ботаники . 65 (22): 6711–6721. дои : 10.1093/jxb/eru395 . ISSN 0022-0957 . ПМИД 25258360 .
- ^ ван Дейк, Эрвин Л.; Ящишин, Ян; Накин, Дельфина; Терм, Клод (1 сентября 2018 г.). «Третья революция в технологии секвенирования» . Тенденции в генетике . 34 (9): 666–681. дои : 10.1016/j.tig.2018.05.008 . ISSN 0168-9525 . ПМИД 29941292 . S2CID 49408925 . Проверено 27 июня 2022 г.
- ^ Каллауэй, Юэн (28 марта 2018 г.). «Разделенные ДНК: непростые отношения между археологией и древней геномикой» . Природа . 555 (7698): 573–576. Бибкод : 2018Natur.555..573C . дои : 10.1038/d41586-018-03773-6 .
- ^ Танец, Эмбер (4 мая 2022 г.). «Сказка о домашней лошади» . Знающий журнал . doi : 10.1146/knowable-050422-1 . Проверено 18 мая 2022 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Би, Ке; Линдерот, Тайлер; Вандерпул, Дэн; Хорошо, Джеффри М.; Нильсен, Расмус; Мориц, Крейг (декабрь 2013 г.). «Открывая хранилище: геномика музейного населения нового поколения» . Молекулярная экология . 22 (24): 6018–6032. Бибкод : 2013MolEc..22.6018B . дои : 10.1111/mec.12516 . ПМЦ 4134471 . ПМИД 24118668 . Проверено 27 июня 2022 г.
- ^ Стрийк, Джори С.; Бинь, Хоанг Тхи; Нгок, Нгуен Ван; Перейра, Джоан Т.; Слик, Дж. У. Ферри; Сукри, Рахаю С.; Суяма, Ёсихиса; Тагане, Шуитиро; Виринга, Ян Дж.; Яхара, Тецуказу; Хинсингер, Дэмиен Д. (22 мая 2020 г.). «Музеомика для реконструкции исторических флористических обменов: расхождение каменных дубов по Уоллесе» . ПЛОС ОДИН 15 (5): e0232936. Бибкод : 2020PLoSO..1532936S дои : 10.1371/journal.pone.0232936 . ISSN 1932-6203 . ПМК 7244142 . ПМИД 32442164 .
- ^ Морено-Агилар, Мария Фернанда; Арнелас, Ициар; Санчес-Родригес, Аминаэль; Вируэль, Джон; Каталонский, Пилар (2020). «Музеомика раскрывает филогению и биогеографию забытых эндемичных трав Megalachne и Podophorus архипелага Хуана Фернандеса и их связь с реликтовыми пампейско-вентанскими овсяницами» . Границы в науке о растениях . 11 : 819. дои : 10.3389/fpls.2020.00819 . ISSN 1664-462X . ПМЦ 7333454 . ПМИД 32754167 .
- ^ Гущанский, Катерина; Краузе, Йоханнес; Сойер, Сюзанна; Валенте, Луис М.; Бейли, Себастьян; Финстермайер, Кнут; Сабин, Ричард; Гилиссен, Эммануэль; Сонет, Гонтран; Надь, Золтан Т.; Лангле, Жорж; Майер, Фридер; Саволайнен, Винсент (1 июля 2013 г.). «Музеомика следующего поколения распутывает одно из крупнейших излучений приматов» . Систематическая биология . 62 (4): 539–554. дои : 10.1093/sysbio/syt018 . ISSN 1063-5157 . ПМЦ 3676678 . ПМИД 23503595 . Проверено 28 июня 2022 г.
- ^ Лара Доун Шеперд; Мэтт Хендрик Байс; Карлос Ленебах ; Энтони Кусабс; Леон Перри (2020). «Содержат ли образцы гербария, собранные Бэнксом и Соландером во время путешествия Кука вокруг Новой Зеландии в 1769–1770 годах?» . Источник: Записи Музея Новой Зеландии Те Папа Тонгарева . 31 . Папа : 113–119. ISSN 1173-4337 . Викиданные Q106839643 .
- ^ Савчук, Элизабет; Прендергаст, Мэри (11 марта 2019 г.). «Древняя ДНК — мощный инструмент для изучения прошлого, когда археологи и генетики работают вместе» . Разговор . Проверено 27 июня 2022 г.
- ^ Кард, Дарен К.; Шапиро, Бет; Гирибет, Гонсало; Мориц, Крейг; Эдвардс, Скотт В. (23 ноября 2021 г.). «Музей геномики» . Ежегодный обзор генетики . 55 (1): 633–659. doi : 10.1146/annurev-genet-071719-020506 . ISSN 0066-4197 . PMID 34555285 . S2CID 237616302 .
