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5 ?; s+ D% P' J' {9 g, c$ G( j m- h. H 文图/寇琦 李新正
' k- k7 z7 K. M" t; U! ]2 c 中国科学院海洋研究所
) J* h0 W M' C( j' S 本文节选自《知识就是力量》杂志
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" r* f! c6 I4 H( E7 e* g/ R 我们知道,绝大多数的生物都是以DNA作为遗传物质的,并且不同种的生物之间,它们所具有的DNA序列也是不一样的。凭借这个特性,生物学家们设想:能不能借助DNA序列来对生物进行鉴定呢? 0 L7 f n1 v2 w9 f7 y8 g8 L
进入21世纪,伴随着DNA测序技术的快速发展、计算机及互联网的普及,这一想法成为了现实。这,就是我们今天要跟小伙伴们介绍的DNA条形码技术。 5 b/ I& Q" {- j) h6 J# j& ?
; ~& e9 \- m4 T7 d. c0 S" Y0 O 海洋生物DNA条形码技术
- `) ]3 R% N) ~- Q1 d DNA条形码技术与超市利用条形码扫描,区分成千上万种不同的商品十分类似,就是利用一段标准DNA序列作为标记,以实现快速、准确和自动化物种鉴定的技术。 : v" f: _9 k4 o- O3 ]+ {; Q: V
海洋生物DNA条形码技术是以各种海洋生物为研究对象,在具体操作过程中,它包括两个方面,一是海洋生物DNA条形码数据库的构建,二是海洋生物DNA条形码数据库的访问和使用,这二者是相互对应、相互促进的。前者是技术的基础,它为使用者们提供了大量数据与资料,作为一个资源整合与共享的平台而存在;后者是对该技术的应用,它在帮助使用者们解决一系列与海洋生物鉴定相关的问题的同时,也促进了建设者们对数据库的不断完善。 3 P9 I o2 m, P0 P8 b
) Y. e$ N8 J/ r$ s 海洋浮游生物标本库
& B0 P; z' j2 }( a0 l* Y: Y* K 科学家如何挑选DNA序列?
4 L! Y; l. y! }% ~ 适合作为“条形码”的DNA序列,科学家们是如何选中的呢?
- v; |9 H$ n W# h& t( r 通常来说,能做“条形码”的DNA片段,要求长度较短、易于扩增、变异率适度(种间遗传距离明显大于种内遗传距离,以形成相应的条形码间隔)。此外,该目标片段还应当具有足够的数据库信息,以便在获得DNA序列后,得以进行序列比对和人工校正。
0 ^( Z, @7 e6 k- O4 j. Y+ N 科学家们通过构建简易的进化树,并计算样本DNA序列的遗传距离,就能判断未知样品与数据库中已知种类的关系了。
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+ X. |) J/ K( ?1 g0 w% n 海洋生物DNA条形码技术已经在众多领域崭露头角,我们相信,随着相关技术的不断完善和革新,未来海洋生物DNA条形码技术一定有更加广阔的应用前景。
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