Анализ ДНК окружающей среды для контроля фекального загрязнения

Определение источника фекального загрязнения — важный вопрос общественного здравоохранения. Докторант Роз Раго и профессор Ришар Вильмёр из Национального института научных исследований (INRS) разрабатывают генетические праймеры — короткие последовательности ДНК, служащие отправной точкой для секвенирования. Эти праймеры позволяют идентифицировать потенциальные источники фекального загрязнения, особенно в воде, протекающей через городские и сельскохозяйственные территории. Их работа опубликована в журнале Environmental Monitoring and Assessment.

Поскольку фекальное загрязнение носит диффузный характер и может иметь несколько источников, необходимо найти правильные генетические маркеры. Например, человеческое загрязнение может указывать на неисправность инфраструктуры очистки сточных вод, а бычье — на сток с полей. Исследователи нашли праймеры для идентификации большинства млекопитающих и птиц — основных источников загрязнения. «В отличие от бактериальных индикаторов, эти генетические последовательности видоспецифичны, так как основаны на митохондриальной ДНК», — поясняет профессор Вильмёр.

Праймеры используются для ПЦР-амплификации, указывая, какие фрагменты ДНК нужно реплицировать для определения присутствующих видов. Такой подход устраняет необходимость проводить отдельный анализ для каждого возможного источника. Роз Раго протестировала праймеры на четырёх реках. В реке Ассомпсьон, протекающей через город Жольет и сельскохозяйственные угодья, было обнаружено загрязнение человеческого и бычьего происхождения, частично объяснённое переполнением канализационной системы после ливня.

Помимо отслеживания источников загрязнения, праймеры позволяют определять, какие виды млекопитающих, птиц, рыб и амфибий присутствуют в среде, и даже оценивать их относительное обилие. «Это очень полезно для управления дикой природой, например, для мониторинга инвазивных видов», — говорит профессор Вильмёр. Это направление станет частью их будущих исследований.