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文图/寇琦 李新正 ( \7 B9 a( k) l6 ]" R8 G
中国科学院海洋研究所 7 K1 H# C7 e7 Q8 z( y' p
本文节选自《知识就是力量》杂志 * E8 B8 D" K% [5 o5 Z, p
; ~$ ?. [& O; { W, E- n4 q/ v 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? 3 ~ G1 K3 e4 e( j0 [
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。 % _, |7 l) C2 g" C a
( U4 u9 u7 r7 A! P3 ]+ t6 r) V 海洋生物DNA条形码技术 ( e4 B4 T; z' |
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。
9 p0 g8 z8 t" n& _ 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。
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7 y1 e1 ~, a" { A 海洋浮游生物标本库
% f1 D% g. u6 }. |* I, i 科学家如何挑选DNA序列? 5 `1 F+ n# u$ F
适合作为“条形码”的DNA序列,科学家们是如何选中的呢?
$ {7 G3 w# F0 Z% k/ b 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。
6 d% e, V& k4 S) { J 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。 - V! D4 u) r8 g, X
' t3 H: {8 ^9 t5 a& j 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。 0 M/ @' G2 H, _: W! F* t- d* b; V
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