Cientistas podem sugar DNA animal literalmente do nada

Jan 24 2022
É mais do que apenas um truque legal. Monitorar esse DNA animal invisível pode trazer enormes benefícios para a conservação animal.
O DNA de animais, como esses chimpanzés de zoológico, está literalmente na atmosfera, descobriram os cientistas. Grant Faint/Getty Images

Você sabe que o DNA , a molécula nas células que contém nosso código genético único, está dentro dos animais. Mas você provavelmente não achou que estava flutuando no ar. Nem a maioria dos cientistas, até agora.

"Fui convidado a escrever um documento sobre como o DNA ambiental pode ser usado para monitorar a biodiversidade no futuro", diz a autora principal do estudo, Dra. Elizabeth Clare, ecologista da Universidade de York em Toronto, Canadá, por e-mail. "Eu listei solo, neve, chuva, mel até pulverizando folhagem e coletando a água que escorre. Eu então disse 'e ar' e fui procurar um estudo de caso que eu pudesse descrever. Fiquei muito surpreso que realmente não houvesse nenhum."

Ela descobriu que a Universidade Queen Mary de Londres (onde Clare era afiliada na época) tinha uma fonte de financiamento para ideias de alto risco e alta recompensa e propôs um projeto de amostragem de DNA do ambiente (eDNA) no ar. "Ficamos surpresos ao ver que as pessoas estavam falando sobre isso, mas não havia sido tentado... então decidimos que deveríamos fazê-lo nós mesmos", diz ela.

Ao mesmo tempo que o estudo de Clare, um estudo semelhante estava sendo realizado na Universidade de Copenhague, na Dinamarca. A Dra. Christina Lynggaard, autora do estudo e pesquisadora da Universidade de Copenhague, diz que sua colega pesquisadora da Universidade de Copenhague, Kristine Bohmann, teve a ideia.

"Ela queria se candidatar a uma bolsa de pesquisa dinamarquesa chamada 'Villum Experiment', que apoia projetos 'loucos' que podem não funcionar, mas se funcionarem, revolucionarão a área de pesquisa. Ela então pensou, e cito: 'Este projeto tem ser totalmente louco, como tentar detectar DNA animal aspirando o ar.' Ela conseguiu o dinheiro para o projeto e pudemos experimentá-lo", diz Lynggaard por e-mail.

Não se preocupe - este não é um caso em que uma equipe está lutando contra a outra por crédito. De fato, o fato de terem sido bem-sucedidos de forma independente valida ambos os estudos . Acontece que há mais do que oxigênio e alérgenos flutuando no ar que respiramos. O DNA animal está em todo lugar e saber disso pode ser uma medida de conservação útil, especialmente quando se trata de espécies ameaçadas e invasoras .

Como o DNA animal foi coletado

A equipe de Clare coletou o eDNA animal no Hamerton Zoo Park, Reino Unido, usando uma bomba de baixa potência equipada com um filtro "É um pouco como fazer café", diz ela, observando que com uma cafeteira a água passa pelo filtro e o motivos são capturados. Nesta circunstância, "esperamos que o ar passe e o DNA seja capturado". A equipe detectou 25 espécies diferentes de animais, como tigres, lêmures e dingos. Eles até coletaram eDNA de animais a centenas de metros de seu local de teste.

Dr. Elizabeth Clare amostras do ar para coletar DNA no ar.

A equipe de Copenhague também usou filtros acoplados a ventiladores, no Zoológico de Copenhague, na Dinamarca, mas em outra amostra optou por um vácuo à base de água que sugava as partículas de ar. "Esta água é filtrada usando filtros especiais usados ​​para reter o DNA na água", diz Lynggaard. Por meio desses métodos, a equipe encontrou 49 espécies de animais na área, incluindo peixes, aves, répteis, anfíbios e mamíferos.

As equipes inglesa e dinamarquesa também coletaram o eDNA de galinhas, vacas, cavalos e peixes, que são usados ​​como alimento para os animais do zoológico, bem como eDNA de animais que viviam fora do zoológico, como esquilos e ouriços. Os resultados de ambos os estudos foram publicados separadamente na Cell Biology .

Por que o eDNA é um grande negócio

Neste ponto, você pode estar se perguntando se isso é mais do que apenas um truque legal de festa. Mas o potencial é enorme para os esforços de conservação animal. “Ao ter um novo método que nos permite monitorar vertebrados de maneira não invasiva, esperamos ajudar a monitorar espécies invasoras e até espécies ameaçadas que às vezes são difíceis de monitorar devido à sua baixa densidade populacional”, explica Lynggaard.

Ambos os estudos, diz Lynggaard, “ultrapassaram os limites do que pode ser feito com o eDNA, mas também demonstraram uma ferramenta nova e não invasiva para complementar os métodos existentes de monitoramento de animais terrestres – algo de grande importância para informar os esforços de conservação”.

Levará um minuto antes que isso realmente decole nos círculos de conservação, já que a pesquisa de eDNA ainda está em sua relativa infância. Primeiro, a equipe de Copenhague quer repetir o experimento em diferentes áreas, já que o experimento inicial foi feito dentro de um zoológico. "Esperamos que também seja possível fazer isso em todos os lugares, mas essa é a próxima coisa a fazer. Queremos saber o que acontece na natureza", diz ela.

Neste ponto, não está claro como o DNA animal chega ao ar. "Pode ser qualquer fonte de material biológico. Células da pele soltas, pedaços de cabelo, fezes, urina, até mesmo de expirar potencialmente? Nós simplesmente não sabemos. [EDNA] é definido apenas como qualquer DNA que coletamos que não seja diretamente de uma fonte de tecido", diz Clare.

“Não temos ideia de quão longe ele pode viajar, com que rapidez se acumula, com que rapidez se degrada e quais fatores climáticos ou de localização podem alterar isso”, acrescenta ela. Testes adicionais, diz ela, irão aprofundar o conceito em um grau muito maior. “Isso nos ajudará a descobrir como podemos realmente implantar esse método no mundo real para amostrar a biodiversidade”.

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