鉴定濒危珊瑚的新工具可能有助于保护工作

大学公园,爸爸。一种新开发的珊瑚基因分型“芯片”可能会推动珊瑚保护工作。这是珊瑚首次使用这种芯片。该芯片使研究人员能够从基因上识别珊瑚和生活在珊瑚细胞内的共生藻类，这是在珊瑚礁恢复工作中建立和维持基因多样性的重要一步。该芯片及其附带的在线分析管道有助于珊瑚生物多样性基因鉴定的民主化，使保护生物学家也能使用该芯片，因为他们可能无法使用提取DNA和分析数据所需的实验室和计算资源。

一篇描述这种新芯片的论文发表在《科学报告》杂志上。

“由于海洋变暖，世界各地的珊瑚都濒临灭绝，”宾夕法尼亚州立大学生物学教授、该研究小组负责人伊利亚娜·鲍姆斯(Iliana Baums)说。“我们设计这种基因分型芯片，以帮助恢复和保护工作。使用芯片的开销非常小，所以小型修复手术可以利用珊瑚的基因识别，通过确保珊瑚种群的基因多样性，帮助他们最大限度地保持珊瑚礁的健康。”

该芯片也被称为微阵列，使用了超过30,000个单核苷酸多态性(SNPs)——珊瑚基因组中的每个位置，每个位置的DNA字母表中的单个字母可能在不同的鹿角体科珊瑚中有所不同。Acroporid科的珊瑚包含了最大数量的不同种类的珊瑚科，是常见的在加勒比海和太平洋。芯片是用加勒比珊瑚设计的，但也可以用来分析太平洋的物种，让研究人员识别居住在珊瑚细胞中的共生藻类。

珊瑚可以通过分裂进行无性繁殖，所以加勒比海的珊瑚礁通常都是由一个起源的珊瑚统治的，因此在基因上几乎是相同的——研究人员将这些相关的珊瑚称为“genet”。该芯片足够敏感，可以让研究人员可靠地区分同一珊瑚物种内不同基因的成员。

鲍姆说:“增加珊瑚礁遗传多样性的一种方法是确保它是由一个以上基因的个体建造的。”“因为一个珊瑚礁上的所有珊瑚都可能是同一个基因网络的成员，所以有一种可靠的方法来识别它们是至关重要的，而我们的芯片为该领域的研究人员提供了这一点。”

SNP芯片由宾夕法尼亚州立大学开发，并授权给生产Affymetrix微阵列的Thermo Fisher Scientific公司使用，研究人员只需将一个珊瑚样本送到商业实验室即可。在实验室，DNA被提取出来并在芯片上运行，结果数据返回给研究人员。研究人员可以将数据文件上传到称为Acroporid基因分型标准工具(STAG)的在线分析管道中。分析是在一个定制的“科学门户”中进行的，该“科学门户”位于基于web的开放源代码的Galaxy平台上，该平台也是宾夕法尼亚州立大学开发的数据丰富的生物医学研究资源。

“有了SNP芯片和STAG管道，我们可以帮助确保世界各地的研究人员可以用一种标准化的方式来鉴定珊瑚的基因，”Baums说。“科学门户网站维护的数据库允许研究人员比较样本，识别新的菌株，并通过时间追踪珊瑚的多样性。”

除了鲍姆斯，研究团队还包括设计芯片的希拉·a·Kitchen、格雷格·冯·库斯特、凯特·l·巴斯克斯·昆茨、汉娜·g·赖希和宾夕法尼亚州立大学的韦伯·米勒;NOAA恢复中心的肖恩·格里芬;以及北卡罗来纳大学威尔明顿分校的妮可·d·福格蒂。这项研究由NOAA海岸管理办公室和美国国家科学基金会资助。

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