Forscher entwickeln erstmals eine Metabarcoding-Technologie für Schlangensterne. Japanische Wissenschaftler unter der Leitung von Dr. Masanori Okanishi von der Hiroshima Shudo University und der University of Tokyo analysierten Umwelt-DNA (eDNA), die von wirbellosen Meerestieren im Wasser freigesetzt wurde, und identifizierten erfolgreich die Art, nach der sie suchten. Die Studie ist erschienen in Metabarcoding und Metagenomik.
Metabarcoding ermöglicht es Forschern, Arten einfach und schnell zu identifizieren und ihre Anzahl an einem bestimmten Ort auf der Grundlage von Umwelt-DNA (d. h. DNA, die beispielsweise in das Wasser eines bestimmten Sees freigesetzt wird) zu bestimmen.
In Japan wurde diese Methode erfolgreich eingesetzt, um die Anzahl der Arten an bestimmten Orten im Meer zu bestimmen, indem so wenig wie ein Eimer Wasser entnommen wurde. Die Überwachung von Arten ist Teil der Bemühungen um die Erhaltung biologischer Ressourcen und die Aufrechterhaltung ihres wirtschaftlichen Wertes, und Metabarcoding kann als weniger arbeitsintensives und kostengünstigeres Instrument für marine Untersuchungen der Biodiversität eingesetzt werden.
Die neue Studie berichtet über die Entwicklung der ersten DNA-Primer für das Metabarcoding von Schlangensternen durch das Forschungsteam. Schlangensterne sind die am häufigsten vorkommende Art im Stamm der Echinodermata (etwa 2.100 Arten), was sie zu vielversprechenden Indikatororganismen für das Umwelt-DNA-Metabarcoding macht. Es wird angenommen, dass diese wirbellosen Meerestiere aufgrund ihrer Größe, ihrer großen Populationen und ihrer Lebensräume in einer Vielzahl von Meeresbodenumgebungen reichlich Umwelt-DNA freisetzen.
Um den Ursprung von DNA-Sequenzen zu bestimmen, die aus Proben gewonnen und für Metabarcoding verwendet wurden, erstellte Okanishis Team eine Datenbank mit Referenz-DNA-Sequenzen auf der Grundlage von Proben, die für 60 Schlangensternarten aus der Sagami Bay identifiziert wurden.
Bisher wurde Metabarcoding nicht für Organismen mit geringer Mobilität wie Schlangensterne verwendet, da viele Referenz-DNA-Sequenzen falsch oder nicht identifiziert wurden. Die neue Datenbank wird die weitere Erforschung und Anwendung der Technologie unterstützen.
„Wenn Metabarcoding durch die Entwicklung zusätzlicher Primer und reichhaltigerer Datenbanken mit Referenz-DNA-Sequenzen möglich wird, wird es möglich sein, die Meeresumwelt mit einer nie zuvor für möglich gehaltenen Präzision zu überwachen“, sagen die Autoren.
Mehr Informationen:
Masanori Okanishi et al, Entwicklung von zwei neuen Sätzen von PCR-Primern für eDNA-Metabarcoding von Schlangensternen (Echinodermata, Ophiuroidea), Metabarcoding und Metagenomik (2023). DOI: 10.3897/mbmg.7.94298