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文图/寇琦 李新正 ! `) D$ Q/ n3 Q H; ~8 a1 ]
中国科学院海洋研究所 6 Q5 Y4 j' Z1 m' A" u
本文节选自《知识就是力量》杂志 / k6 D" A5 o( t
0 y" j. E9 |1 h# d8 `0 ~ 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?
, r. Q. h" o* U t+ P$ U0 [' O9 Q 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。 ! u0 N- z7 m A) V1 q3 p" m- G* U
! X( ~* A! c: l( f$ u$ K: c. X; l 海洋生物DNA条形码技术
% r* h2 B w4 ]- X( x 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。 - U" }' Y! A& s% a0 m; i+ z
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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V, A4 {1 A2 C 海洋浮游生物标本库
* U$ O7 ]! s; R( M9 ~7 M; m 科学家如何挑选DNA序列?
9 Z* t4 Q% D8 R: W" W 适合作为“条形码”的DNA序列,科学家们是如何选中的呢?
2 e5 Q* l/ i, L$ M1 J0 h/ _ 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。 : w5 V' d/ L+ v5 n. p. l1 y
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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