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Escasas cantidades de ADN revelan pistas de conservación


La clave para resolver un misterio es encontrar las pistas correctas. Los detectives de vida silvestre que buscan proteger a las especies en peligro de extinción se han visto obstaculizados por la casi imposibilidad de recolectar muestras de ADN de animales raros y esquivos. 


Rob Jordan, Stanford University


Ahora, los investigadores de Stanford y el Centro Nacional de Ciencias Biológicas del Instituto Tata de Investigaciones Fundamentales de la India han desarrollado un método para extraer pistas genéticas de forma rápida y barata de materiales degradados y remanentes, como heces, piel o saliva y productos alimenticios sospechoso de contener animales en peligro de extinción.

Los investigadores señalaron que su prueba de concepto, descrita el 10 de abril en Métodos en ecología y evolución, podría revolucionar los enfoques y políticas de conservación en todo el mundo.

«Es que CSI se encuentra con la biología de la conservación «, dijo el coautor Dmitri Petrov, el profesor de Michelle y Kevin Douglas en la Escuela de Humanidades y Ciencias.

El espectro de la extinción se cierne sobre más de una cuarta parte de todas las especies animales, según la mejor estimación de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza, que mantiene una lista de especies amenazadas y extintas. Los conservacionistas han documentado descensos extremos en las poblaciones de animales en todas las regiones de la Tierra.

Pistas del ADN

Ayudar a que las especies se recuperen a menudo depende de la recolección de muestras de ADN, que pueden revelar información valiosa sobre detalles que van desde la consanguinidad y la historia de la población hasta la selección natural y las amenazas a gran escala, como la destrucción del hábitat y el comercio ilegal de vida silvestre . Sin embargo, los enfoques actuales tienden a requerir cantidades relativamente grandes de ADN, o estrategias costosas y, a menudo, ineficientes para extraer el material. Obtener información significativa rápidamente a partir de muestras de ADN de baja concentración, a menudo degradadas y contaminadas requiere un equipo costoso y especializado.

CSI cumple con la conservación
Un tigre salvaje en la India. Crédito: Prasenjeet Yadav

Una solución puede residir en una colaboración continua entre el Programa de Stanford para la Genómica de la Conservación, incluidos los laboratorios de Petrov y los coautores Elizabeth Hadly y Stephen Palumbi, con el Centro Nacional de Ciencias Biológicas de la India, incluido el laboratorio de la coautora Uma Ramakrishnan, un ecologista y ex profesor de Fulbright en Stanford.

«He estado trabajando en la genética de conservación de tigres durante más de una década, pero me he sentido frustrado por lo lento y poco confiable que puede ser el proceso de generación de datos genéticos», dijo Ramakrishnan. «La conservación necesita respuestas rápidas y nuestra investigación no las proporcionó lo suficientemente rápido».

Los investigadores observaron los tigres salvajes en peligro de extinción en India y las caracoles de la reina del Caribe sobreexplotados, examinando las heces de tigre, el pelo del cobertizo y la saliva hallada en presas muertas, así como las frituras de caracoles fritos comprados en restaurantes estadounidenses. Todas las muestras eran demasiado impuras, mezcladas o degradadas para el análisis genético convencional.

«Nuestro objetivo era encontrar especies extremadamente diferentes que tuvieran fuertes necesidades de conservación, y mostrar cómo este enfoque podría ser utilizado en general», dijeron Palumbi, Jane y Marshall Steele Jr. Profesor de Biología Marina. «El rey del bosque, los tigres y la reina del Caribe, la concha, eran objetivos ideales».

CSI cumple con la conservación
Un tigre salvaje en la India. Crédito: Prasenjeet Yadav

Barato y efectivo

Juntos, el equipo improvisó un nuevo enfoque, utilizando un método de secuenciación que amplifica y lee pequeños fragmentos de ADN con diferencias únicas en cada muestra. Al hacer esto simultáneamente en muchos tramos de ADN en los mismos tubos de ensayo, los investigadores mantuvieron la cantidad total de ADN necesaria al mínimo. La realización del procedimiento específico para ADN de tigre y caracola permitió el uso de muestras contaminadas con bacterias o ADN de otras especies.

La tecnología demostró ser altamente efectiva para identificar y comparar características genéticas. Por ejemplo, el método funcionó con una cantidad de ADN de tigre equivalente a aproximadamente una milésima parte de la cantidad de ADN en una muestra de sangre típica. El método tuvo una mayor tasa de fracaso en caracoles porque los investigadores no tenían genomas completos a su disposición.

Según los investigadores, la efectividad, la rapidez y la asequibilidad del enfoque pueden ser tan bajos como $ 5 por muestra, lo que representa un avance crítico para el monitoreo y análisis forense de la vida silvestre, las pruebas de campo y el uso de la ciencia en las decisiones políticas y el comercio de vida silvestre. .

«Es fácil de implementar y, por lo tanto, se puede hacer en laboratorios con acceso a equipos más o menos básicos», dijo la coautora Meghana Natesh del Centro Nacional de Ciencias Biológicas y la Universidad de Sastra en India. «Si se sigue un procedimiento estándar, los datos generados deberían ser fáciles de compartir y comparar entre laboratorios. Por lo tanto, el monitoreo de las poblaciones en todos los estados o incluso países debería ser más fácil».

Los científicos han hecho que sus métodos estén disponibles gratuitamente .


Más información: Métodos en ecología y evolución , besjournals.onlinelibrary.wile… 1111 / 2041-210X.13173Información de la revista: Métodos en ecología y evolución.Proporcionado por la Universidad de Stanford

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