Отслеживание загрязнения воды с помощью ДНК водорослей

Степень загрязнения рек в результате деятельности человека оценивается с использованием различных биотических индексов. Последние отражают экологическое состояние реки на основе количества и разнообразия организмов, выбранных в качестве биоиндикаторов, из-за их экологических предпочтений и устойчивости к загрязнению.

Это случай диатомовых водорослей, состоящих из одной клетки, окруженной кремнеземным скелетом, рекомендованных Европейским Союзом и Швейцарией в качестве одного из идеальных биоиндикаторов для рек и озер.
Качество наших рек определяется с помощью Швейцарского индекса диатомовых водорослей (DI-CH), значение которого определяет экологический статус. "Однако морфологическая идентификация различных видов, присутствующих в каждом образце, больше не отвечает потребностям быстрых и надежных мер биологической оценки, введенных для защиты водной среды. Вот почему мы попытались разработать новый метод », – говорит Ян Павловски, профессор кафедры генетики и эволюции факультета естественных наук UNIGE.
Последовательности ДНК как биоиндикаторы

В сотрудничестве с Женевской водной экологической службой (SECOE) и экологическим офисом PhycoEco в Ла-Шо-де-Фон, Швейцария, исследователи проанализировали около 90 проб, взятых из разных рек Швейцарии, и определили их экологический статус с помощью DI-CH. Таким образом, они создали эталонную систему для проверки разрабатываемого молекулярного индекса. Последний основан на последовательностях ДНК, характерных для всех видов диатомовых водорослей, которые могут присутствовать в этих образцах.
«Весь спектр последовательностей ДНК, выявленных в каждом образце, соответствует определенному показателю качества DI-CH.

Кроме того, каждая идентифицированная последовательность имеет разное распределение и обнаруживается в различных количествах от одного образца к другому. Объединив все эти данные, мы смогли рассчитать экологическую ценность для каждой последовательности, без необходимости идентифицировать вид, к которому она принадлежит », – объясняет Лор Апотелоз-Перре-Жантиль, член женевской группы и первый автор книги учиться.

Индивидуальный молекулярный индекс для окружающей среды
Такой подход позволяет определять качество воды по всем этим экологическим показателям. «Наша оценка верна почти для 80% образцов, что очень обнадеживает.

Увеличение количества и разнообразия образцов позволит нам откалибровать наш метод для будущих рутинных крупномасштабных анализов », – отмечает Ян Павловски.
Синхронная обработка большого количества образцов в рекордно короткие сроки и с меньшими затратами – не единственное преимущество этого нового инструмента.

Молекулярный индекс, разработанный биологами из UNIGE, можно легко адаптировать к другим группам одноклеточных биоиндикаторов: важный актив для мониторинга различных типов водных экосистем.

Блог автомобилиста