Текст уведомления здесь

Российские ученые научились определять происхождение древесины по ДНК

ДНК-идентификация стволов лиственницы поможет в борьбе с незаконными вырубками российских лесов.
Добавить в закладки
Комментарии

В последние годы производство и продажа древесины регулируется все строже. Для более эффективного контроля за оборотом лиственницы можно использовать идентификацию ее по ДНК. Инновационный подход опробовали профессор Башкирского государственного университета Юлай Янбаев и его коллеги из немецкого Института лесной генетики имени Тюнена. Об этом они пишут в статье, опубликованной журналом Forestry.

Проблема потепления климата сопряжена с другими разрушительными глобальными процессами, вызванными человеческой деятельностью, — массовым вымиранием живых организмов, истощением почв, сокращением лесного покрова (дефорестацией). В попытке ограничить вырубку лесов развитые государства принимают все более жесткие меры контроля над рынком древесины. Заметная его доля приходится на лиственницу.

Большая часть поступающей в страны Европы лиственницы производится на территории России. К сожалению, незаконные вырубки совсем не редкость в нашей стране. При этом действующие в Евросоюзе с 2010 года нормы EU Timber Regulation запрещают оборот незаконно добытой древесины, создавая спрос на инструментарий для установления ее происхождения. Подходящим методом могла бы стать идентификация по ДНК, но, хотя геном лиственницы (Larix) расшифрован, в нем до сих пор не определен набор подходящих для такого анализа маркеров (однонуклеотидных полиморфизмов (SNP, или снипов) — мутаций или особенностей генома, которые встречаются только у части популяции).

Такую работу провели профессор Янбаев и его соавторы. Набор из 253 генетических маркеров был апробирован на выборке из более чем 900 лиственничных деревьев из разных регионов Евразии. Это позволило сгруппировать их в восемь генетически отличающихся кластеров и связать каждый с определенной точкой происхождения лиственницы. Ученые показали, что генетический анализ позволяет отнести образец к тому или иному кластеру, а значит, и конкретной местности — с надежностью в 74—88 процентов.

Кроме того, ученые определили сокращенный набор из 76 снипов, который позволяет добиться практически тех же результатов быстрее и с меньшими затратами. В экспериментах авторам удалось успешно определить происхождение девяти образцов древесины. Возможно, вскоре метод найдет широкое практическое применение в расследованиях контрабанды древесины.

Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы

Течь в Марианской впадине оказалась вчетверо больше, чем ожидалось

Благодаря новым сейсмическим данным геологи выяснили, что за год из впадины утекает в недра Земли свыше ста тонн воды на метр разлома

Марианская впадина находится на  стыке двух тектонических плит — Тихоокеанской и Филиппинской. Тихоокеанская плита медленно движется в сторону Азии и подныривает под Филиппинскую, уходя в глубь низлежащего слоя, мантии. Вместе с собой плита уносит и воду, но точное количество утекающей в глубь планеты жидкости оставалось неясным. Работа исследователей, сотрудников университета штата Вашингтон и университета Стони-Брук в Нью-Йорке, позволила уточнить объемы «марианской течи».
Добавить в закладки
Комментарии

Чтобы получить картину происходящего на глубинах в десятки километров ниже самой глубокой впадины, ученые расставили на дне океана 19 сейсмометров, а еще семь аналогичных устройств разместили на островах; все вместе они регистрировали сейсмические волны, распространяющиеся внутри нашей планеты.

Сейсмические волны возникают как при землетрясениях, так и в ходе различных фоновых процессов, не сопровождающихся значимыми подземными толчками. Наблюдение за их распространением является стандартным методом изучения внутреннего строения планеты уже больше ста лет: именно благодаря отражению волн, расходящихся от землетрясения, в 1897 году немецкий исследователь Иоганн Вихерт обнаружил ядро Земли, а в наши дни «простукивание и прослушивание» недр повсеместно используется для поиска нефти. Точно так же теперь геологи смогли получить гораздо более качественные данные о строении глубинных слоев и точнее оценить содержание воды в увлекаемых внутрь мантии частях коры.

Схема расположения тектонических плит. Как правило, на месте стыков формируются либо горы, либо впадины; также в этих местах часто возникают вулканыUSGS, Bolelav1 / Wikimedia commons

Как оказалось, прошлые исследования давали число примерно в четыре раза меньшее, чем показало новое исследование. [ ... ]

Читать полностью

Прожорливые мухи живут меньше своих «постящихся» сородичей

Быстро умирающие дрозофилы линии Dahomey едят больше и чаще, чем долгоживущие насекомые линии Oregon R.
Добавить в закладки
Комментарии

Сотрудники Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН (г. Пущино) совместно с коллегами из нескольких европейских стран выявили ключевые отличия физиологии дрозофил с различной продолжительностью жизни. Оказалось, что у короткоживущих мух более активны гены сигнального пути TOR (мишень рапамицина), регулирующие рост и деление клеток, а также сигнальная система октопамина — вещества, провоцирующего пищевое поведение. Научная статья опубликована в The Journals of Gerontology Series A.

Старение — многофакторный процесс, и большую роль в нем, несомненно, играют гены организма и их активность. Чтобы выявить различия в строении и экспрессии генов у короткоживущих и долгоживущих особей одного и того же вида, обычно используют организмы инбредных линий — таких, в которых все особи на протяжении многих поколений приходятся друг другу близкими родственниками. Это почти наверняка влияет на генетическую картину их старения. Чтобы избежать искажений, вызванных использованием близкородственных особей, авторы нового исследования использовали так называемые аутбредные линии мух вида Drosophila melanogaster. Все насекомые в пределах одной такой линии обладают нужными ученым признаками, но при этом не являются близкими родственниками. Если у них при этом обнаруживаются одни и те же варианты генов, можно смело утверждать, что данные гены действительно играют роль в исследуемых процессах (в данном случае старения и продолжительности жизни).

В новой работе изучали две аутбредные линии дрозофил — Dahomey и Oregon R. Самки Dahomey живут 74—79 дней — меньше, чем представительницы своего вида в среднем. Самки Oregon R, напротив, по сравнению с остальными Drosophila melanogaster долгожительницы: они умирают обычно в возрасте 81—86 дней. На момент начала эксперимента всем мухам исполнилось по 10 дней, то есть насекомые были вполне молоды и пока не проявляли никаких признаков старения. 20 из них посадили в закрытые сосуды без еды и воды и оценивали, сколько особей останется в живых через 16, 20 и 24 часа после голодного заточения. Еще 240 самок умертвили специально, без периода голодания. У них от тела отделили грудь и голову и измерили содержание там различных липидов, углеводов, белков и нуклеиновых кислот. Из последних учитывали главным образом РНК: количество их молекул отражало активность гена, с которого эти РНК были считаны.

Выяснилось, что состояние мембран клеток и митохондрий, а также активность генов в организмах дрозофил двух линий существенно отличаются. Интенсивность экспрессии 3939 генов у дрозофил Dahomey отличалась от таковой у Oregon R. Из них 1970 работали активнее, а 1969 — слабее, чем у мух Oregon R. Среди особенно сильно экспрессирующихся генов были те, что усиливают работу сигнального пути TOR. Он стимулирует деление и рост клеток, а также процессы старения. Кроме того, в клетках короткоживущих мух была окислена большая доля липидов, чем у дрозофил-долгожителей, то есть степень окислительного стресса клеточных мембран у них была выше. Также в клетках Dahomey обнаружили повышенное содержание октопамина — сигнального вещества, провоцирующего пищевое поведение, особенно в условиях недостатка пищи. Наконец, мухи короткоживущей линии в среднем раньше погибали от голода, чем самки Oregon R. [ ... ]

Читать полностью

Съедобные лягушки удаляют ДНК друг друга ради размножения

За счет запрограммированного разрушения части ДНК гибриды двух близких видов лягушек избегают бесплодия.
Добавить в закладки
Комментарии

Сотрудники биологического факультета СПбГУ совместно с польскими коллегами показали, что выделенные в свой собственный вид съедобные лягушки (Pelophylax esculentus) — гибриды озерной лягушки (Pelophylax ridibundus) и прудовой лягушки (Pelophylax lessonae) — сохранили способность размножаться благодаря четко скоординированному процессу удаления ДНК одного из родителей из предшественников половых клеток. Особенно интересно, что при этом такие клетки не гибнут. Научная статья опубликована в журнале Scientific Reports.

Степень и характер родства съедобных, озерных и прудовых лягушек долгое время не могли установить. Их ареалы практически совпадают, и внешне они очень похожи. Ряд исследователей рассматривал всех этих лягушек как подвиды одного вида. В 1960-х годах благодаря появлению молекулярно-биологических методов стало понятно, что съедобные лягушки — это гибрид озерной и прудовой лягушки.

Нередко особи, получившиеся в результате скрещивания представителей двух разных видов, не могут давать потомство, так как число хромосом, переданных им от каждого из родителей, различно, поэтому во время деления половых клеток некоторые хромосомы не находят себе пару. В 1974 году зоолог Хайнц Тюннер, используя электрофорез белков, установил, что в половые клетки съедобных лягушек попадает ДНК только одного из родителей — либо прудовой, либо озерной лягушки. Таким образом, при образовании гамет у съедобных лягушек каким-то образом исчезает целый набор генов. Механизм этого явления до настоящего момента не был ясен.

Авторы работы, о которой идет речь, применили флуоресцентные метки, способные связываться с микросателлитами — короткими участками ДНК с повторяющимися последовательностями нуклеотидов. Состав микросателлитов различается у разных популяций одного вида, благодаря чему по нему можно, в частности, определить, чей геном содержится в половой клетке съедобной лягушки — ее прудового или озерного предка. Метки вводили в среду, поддерживающую жизнедеятельность срезов различных органов съедобных лягушек, в первую очередь яичников и семенников — мест образования гамет. После этого срезы изучали иммунофлуоресцентной и просвечивающей электронной микроскопией. [ ... ]

Читать полностью