Вадим Дудченко
Администратор портала

Азиатские цыганские мотыльки питаются широким спектром важных растений и деревьев. Белая Сосновая пузырчатая ржавчина может убить молодые деревья всего за пару лет. Но не всегда легко обнаружить присутствие этих разрушительных видов, просто глядя на пятна и шишки на дереве или на внешней стороне грузового судна.

Теперь новый метод быстрого обнаружения ДНК, разработанный в Университете Британской Колумбии, позволяет идентифицировать этих вредителей и патогенных микроорганизмов менее чем за два часа, без использования сложных процессов или химических веществ - существенная экономия времени по сравнению с несколькими днями, которые в настоящее время требуются для отправки образцов в лабораторию для тестирования.

Профессор университета британской колумбии ричард хэмлин проверять непарного шелкопряда ловушка

"Иногда пятно - это просто пятно", - объясняет профессор лесного хозяйства Ричард Хамелин, который разработал систему вместе с сотрудниками UBC, Natural Resources Canada и Канадского агентства продовольственной инспекции. - В других случаях это смертоносный гриб или экзотический жук, который поймал транспортный контейнер и может уничтожить местные парки, леса и фермы. Поэтому вы хотите как можно скорее узнать, на что вы смотрите, чтобы собрать больше образцов для оценки масштабов вторжения или начать формулировать план действий."

Исследования Гамелина сосредоточены на использовании геномики для разработки лучших методов обнаружения и мониторинга инвазивных вредителей и патогенов, угрожающих лесам. В течение почти 25 лет он искал быстрый, точный, недорогой тест ДНК, который можно было бы выполнить даже в таких местах, как леса, без быстрого интернета или постоянного источника питания.

Возможно, он нашел его. Этот метод, продемонстрированный в прошлом году на предварительном просмотре для политиков лесного хозяйства в Оттаве, является простым. Крошечные образцы, такие как части листьев или ветвей, или части насекомых, такие как крылья и антенны, опускаются в трубку и помещаются в маленькое устройство на батарейках (термоциклер Франклина, изготовленный компанией Biomeme из Филадельфии). Устройство проверяет, соответствуют ли эти фрагменты ДНК геномному материалу целевого вида, и генерирует сигнал, который можно визуализировать на сопряженном смартфоне.

"С помощью этой системы мы можем почти со 100-процентной точностью определить, совпадение это или нет, если мы смотрим на угрожающий инвазивный вид или на тот, который является доброкачественным", - сказал Гамельн. "Мы можем анализировать до девяти образцов от одного и того же или разных видов одновременно, и все это достаточно легкое-термоциклер весит всего 1,3 килограмма-чтобы поместиться в вашем рюкзаке с запасом места."

Этот метод основан на ПЦР-тестировании, методе, который в настоящее время также является золотым стандартом для COVID-19. ПЦР-тестирование эффективно анализирует даже крошечные количества ДНК путем амплификации (путем применения циклов нагрева и охлаждения) части генетического материала до уровня, на котором он может быть обнаружен.

Исследования Гамелина были поддержаны журналами Genome Canada, Genome BC и Genome Quebec и опубликованы в журнале PLOS One. Команда UBC, включая ведущего автора Арно капрона, протестировала этот подход на таких видах, как азиатская цыганская моль, белая Сосновая пузырчатая ржавчина и патоген внезапной смерти дуба, которые перечислены среди самых разрушительных инвазивных вредителей во всем мире.

"Наше лесное хозяйство, Сельское хозяйство и садоводство являются жизненно важными отраслями промышленности, вносящими миллиарды долларов в экономику Канады, поэтому очень важно, чтобы мы защищали их от их врагов", - добавил Гамелен. - С помощью раннего обнаружения и постоянного наблюдения мы можем гарантировать, что потенциальные проблемы будут пресечены, так сказать, в зародыше."