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文图/寇琦 李新正 + Q4 W/ i e: \
中国科学院海洋研究所 ; e( Q5 C, m" R" H$ M6 s* i: v @
本文节选自《知识就是力量》杂志 9 h7 E8 {3 N# _+ x+ U6 s* A* O7 l
% Y, y1 }- L0 e/ z& j9 w6 B$ @ 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?
' x D0 J1 S; G; \1 w6 s ~ 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。 ) j; p: j- H! I1 b; U* c7 G
3 j7 q" f# g! d8 t4 ^% p7 g 海洋生物DNA条形码技术 % l$ E' F6 j8 b! A# ] r& a6 K. v
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。
# ]( K3 y2 u( L 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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海洋浮游生物标本库 * s3 g' E2 X0 \* v. `! _3 Q7 V
科学家如何挑选DNA序列? , I8 c1 |" r4 j) l- c$ q. I1 j
适合作为“条形码”的DNA序列,科学家们是如何选中的呢? 0 T- e- k* \8 e* {: n
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。 ' I1 x7 Q8 b% p% }
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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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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