ADN environnemental
Définition
L'ADN environnemental (ADNe) est l'ADN d'un organisme trouvé dans les éléments (eau, substrat, fèces) d'un environnement aquatique. Il est utilisé pour identifier les espèces présentes dans les plans ou cours d'eau.
L'ADN environnemental (ADNe) est de l'ADN nucléaire ou mitochondrial libéré par un organisme dans l'environnement. Les sources d'ADNe comprennent les matières fécales sécrétées, les muqueuses et les gamètes; la peau, les écailles et les poils; et des carcasses. L'ADNe peut être détecté sous forme cellulaire ou extracellulaire (ADN dissous).
Recherche de l'ADN environnemental (ADNe) :
Le métabarcodage de l'ADN environnemental (ou ADNe) à l'aide du séquençage de nouvelle génération (NGS) a été introduite pour identifier la diversité des espèces de poissons dans un écosystème côtier. L'outil de métabarcodage de l'ADNe est appliqué à l'évaluation d'échantillons d'eau pour la détection d'espèces de poissons.
Explications
L'ADN environnemental provient du matériel cellulaire rejeté par les organismes (via la peau, les excréments, etc.) dans les environnements aquatiques ou terrestres qui peuvent être échantillonnés et surveillés à l'aide de nouvelles méthodes moléculaires. Une telle méthodologie est importante pour la détection précoce des espèces envahissantes ainsi que pour la détection d'espèces rares et cryptiques.
D'une mèche de cheveux à une empreinte digitale, nous laissons fréquemment des traces de notre signature génétique dans notre environnement. Les animaux excrètent également naturellement de l'ADN par leurs excréments, leur peau et leurs poils lorsqu'ils se déplacent dans leur environnement. En échantillonnant le sol, l'eau, la neige ou encore l'air, nous pouvons accéder à cet ADN environnemental (ADNe).
Dans les milieux aquatiques, l'ADNe est dilué et distribué par les courants et autres processus hydrologiques, mais il ne dure qu'environ 7 à 21 jours, selon les conditions environnementales. L'exposition aux rayons UVB, à l'acidité, à la chaleur et aux endonucléases et exonucléases peut dégrader l'ADNe.
Méthode de codage
Dans le schéma ci-dessus, le pipeline fondamental d'un métabarcoding d'ADNe pour l'enquête sur la biodiversité. (1) La question de recherche est en cours d'identification afin de développer un plan expérimental approprié. (2) Des échantillons environnementaux sont collectés sur le site étudié. (3) L'ADN est extrait de l'échantillon environnemental à l'aide d'un kit d'extraction conventionnel ou commercial. (4) La région du gène cible (marqueur génétique sélectionné) est amplifiée par PCR en utilisant des amorces marquées. (5) Plusieurs échantillons sont regroupés avant que le séquençage parallèle ne soit effectué à l'aide de la plateforme NGS. (6) Les séquences générées par la plate-forme NGS sont exécutées via des analyses bioinformatiques lors de l'attribution des MOTU.
Recherche d'ADN environnemental avec des poissons :
Plusieurs espèces de poissons sont recherchées par ADN environnemental pour déterminer leurs conditions de vie et les modifications impliquées par la qualité de l'eau du milieu.
Importance de l'ADNe
La perte mondiale de biodiversité représente l'une des crises environnementales les plus graves du 21ème siècle, avec un impact considérable sur les services écosystémiques et sur la santé de notre environnement. 52 % du déclin de la biodiversité mondiale a été enregistré entre 1970 et 2010, et cette perte était encore plus importante pour les populations d'eau douce que pour les écosystèmes marins ou terrestres.
Les connaissances sur l'étendue de la biodiversité et les ressources génétiques du milieu aquatique sont limitées. Certaines d'entre elles pourraient déjà avoir disparu avant que nous puissions les identifier.
La méthode du métabarcodage de l'ADNe (eDNA metabarcoding en anglais), rapide et rentable, permet l'acquisition de grands ensembles de données, ouvrant la voie à une compréhension plus fine de la diversité des poissons dans différents paysages fluviaux, avec des implications majeures pour la gestion et la conservation durables des pêcheries.
Utilisation de l'ADNe
Les protocoles utilisant l'ADNe peuvent permettre une collecte rapide, rentable et standardisée de données sur la répartition et l'abondance relative des espèces. Pour les espèces petites, rares, secrètes et autres difficiles à détecter, l'ADNe constitue une alternative intéressante pour les programmes d'inventaire et de surveillance aquatiques. De plus en plus de preuves démontrent une amélioration de la détection des espèces et des captures par unité d'effort par rapport à la pêche électrique, à la plongée en apnée et à d'autres méthodes de terrain actuelles. Ainsi, la détection d'espèces à l'aide de l'ADNe peut améliorer les évaluations de la biodiversité et fournir des informations sur l'état, la répartition et les exigences en matière d'habitat pour les espèces moins connues.
L'ADNe peut également être un outil efficace pour la détection précoce des espèces aquatiques envahissantes. L'application des méthodes ADNe pour la surveillance des espèces envahissantes peut inclure la collecte périodique d'échantillons d'eau et leur dépistage simultané de plusieurs espèces envahissantes. L'eau de ballast des bateaux, source d'introduction de nombreuses espèces envahissantes, notamment les mollusques, pourrait également être échantillonnée. Certains programmes intensifs d'éradication des espèces envahissantes échouent lorsque quelques individus survivants recolonisent l'écosystème. Les méthodes ADNe peuvent fournir un moyen de confirmer l'éradication de tous les envahisseurs.
Synonymes, antonymes
1 synonyme (sens proche) de "aDN environnemental" :
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