공기 필터에 빨아들인 DNA로 근처에 어떤 식물과 동물이 있는지 알 수 있다

Mar 25, 2023

2023년 6월 국립물리연구소가 제공한 이 사진은 영국 테딩턴의 국립물리연구소 외부에 배치된 공기 샘플링 필터를 보여줍니다. 2023년 5월 5일 월요일 Current Biology 저널에 발표된 연구에서 연구자들은 오염 테스트를 위해 공기를 흡입하는 대기 질 모니터링 스테이션이 지역 야생 동물을 식별할 수 있는 많은 DNA를 수집한다는 사실을 발견했습니다. 이 방법은 생물 다양성을 감시하는 까다로운 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다. (James Allerton/AP를 통한 국립 물리 ​​연구소)

뉴욕(AP) — DNA는 우리 주변 어디에나 있습니다. 심지어 우리가 숨쉬는 공기에도 있습니다. 이제 과학자들은 오염 여부를 테스트하기 위해 공기를 흡입하는 대기 질 모니터링 스테이션이 해당 지역에 어떤 식물과 동물이 있었는지 밝힐 수 있는 많은 DNA를 수집한다는 사실을 발견했습니다.

월요일 Current Biology 저널에 발표된 연구에 따르면 이 방법은 생물 다양성을 감시하는 까다로운 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있다고 합니다.

캐나다 요크 대학의 생물학자이자 연구 저자인 엘리자베스 클레어(Elizabeth Clare)는 이번 연구 결과에 따르면 생물 다양성 데이터가 "말 그대로 수십 년 동안 대규모로 수집되었으며 아무도 눈치채지 못했다"고 말했습니다.

동물과 식물은 생활사를 거치면서 자신의 유전적 특성을 지닌 비늘, 털, 깃털, 꽃가루 등의 작은 부분을 환경에 남겨둡니다.

과학자들은 이러한 종류의 환경 DNA가 물 속에 떠다니는 것을 오랫동안 알고 있었으며, 이를 사용하여 호수와 강에서 어떤 종이 ​​헤엄치고 있는지 추적해 왔습니다. 그러나 코펜하겐 대학에서 환경 DNA를 연구하고 이번 연구에는 참여하지 않은 크리스틴 보만(Kristine Bohmann)은 육지에서 돌아다니는 생물에 대한 유전적 그림을 얻는 것이 더 어렵다고 말했습니다.

2021년에 Bohmann과 Clare는 유사한 프로젝트를 진행하여 허공에서 동물 DNA를 추출할 수 있는지 확인했습니다. 지역 동물원에 진공 펌프를 설치한 후 팀은 수십 종의 DNA 서열을 분석할 수 있었습니다.

Bohmann은 “실제로 고스트버스터(Ghostbuster)와 같은 방식으로 공기 중의 DNA를 진공청소기로 제거할 수 있습니다.”라고 말했습니다.

그런 다음 연구자들은 더 큰 규모로 이를 시도하고 싶었습니다.

이 최신 연구에서 Clare와 그녀의 팀은 오염 테스트를 위한 국가 네트워크의 일부인 런던과 스코틀랜드의 두 모니터링 스테이션에서 공기 필터를 테스트했습니다.

필터 디스크 조각에서 DNA를 추출한 후, 과학자들은 180종 이상의 다양한 식물과 동물을 식별할 수 있었다고 런던 퀸 메리 대학의 생물학자이자 연구 저자인 조앤 리틀페어(Joanne Littlefair)는 말했습니다.

필터는 "유비쿼터스 비둘기"와 함께 풀, 곰팡이, 사슴, 고슴도치, 명금류를 포함한 광범위한 야생 동물을 포착했다고 Littlefair는 말했습니다.

이제 팀은 이 방법으로 전 세계 생태계를 추적할 수 있기를 바라고 있습니다. 생물다양성 감소가 세계적인 문제임에도 불구하고 대규모로 테스트하는 것은 어렵다고 Clare는 말했습니다.

영국 국립물리연구소의 대기질 과학자 James Allerton은 이미 설치된 시스템을 사용하는 것이 매우 쉽다고 지적했습니다. 많은 국가에는 공기 질을 모니터링하기 위한 네트워크가 설치되어 있으며 일부 국가에서는 오래된 필터를 수년 또는 수십 년 동안 보관합니다. 이 아카이브는 시간이 지남에 따라 생태계가 어떻게 변했는지 보여주는 데 도움이 될 수 있습니다.

스위스 취리히 공과대학(ETH Zurich)에서 비슷한 프로젝트를 진행하고 있는 파비안 로저(Fabian Roger)는 이러한 필터의 데이터가 시간이 지남에 따라 실제 생물 다양성 추세를 보여줄 수 있는지 확인하려면 더 많은 연구가 필요하다고 말했습니다. 그러나 야생 동물을 모니터링하기 위해 기존 시스템을 "선택"할 수 있다는 것은 흥미로운 일이라고 그는 이메일에서 썼습니다.

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