Rivelare segreti genetici utilizzando il DNA estratto da campioni di musei estinti e antichi


Il protocollo inizia con il trattamento Vortex Fluidic Device (VFD) di una miscela di proteinasi K e il tessuto congelato, quindi rotto. La miscela di reazione viene successivamente elaborata per rimuovere i solidi e gli inibitori della polimerasi del DNA. Il DNA recuperato viene quindi purificato e concentrato. Infine, il DNA è amplificato, quantificato e caratterizzato dal sequenziamento del DNA (B) qPCR e (C) dei campioni. Credito: PLOS ONE

Le proteine del DNA estratte utilizzando un dispositivo fluido vortice (VFD) potrebbero aiutare a rispondere a domande importanti sugli esemplari estinti e antichi dei musei.

Il DNA negli esemplari dei musei conservati può consentire agli scienziati di esplorare la storia delle specie e l’impatto dell’umanità sull’ecosistema, ma i campioni sono tipicamente conservati in formaldeide che possono danneggiare il DNA e renderlo molto difficile da recuperare.

I ricercatori hanno utilizzato un dispositivo fluido vortice (VFD) per accelerare l’estrazione del DNA da un’aragosta americana conservata in formaldeide- con i risultati che forniscono una tabella di marcia per esplorare il DNA da milioni di specie preziose e persino estinte nei musei di tutto il mondo.

Jessica Phillips, candidata al dottorato di ricerca di Flinders, afferma che l’elaborazione del tessuto conservato dagli esemplari dei musei nel VFD rompe le proteine, rilasciando DNA che offre importanti informazioni genetiche storiche.

Jessica Phillips con Vortex Fluidic Device alla Flinders University. Credito: Flinders University

“L’estrazione del DNA si ottiene elaborando il tessuto conservato in una soluzione enzimatica nel VFD. Questo enzima rompe le proteine, rilasciando il DNA che può essere analizzato. Utilizzando il VFD siamo in grado di accelerare questo processo da giorni a ore”, afferma la signora Phillips.

“Per 150 anni questi campioni sono stati conservati in formaldeide che può danneggiare il DNA e anche rendere il DNA difficile da recuperare. Abbiamo usato energia meccanica in un dispositivo fluido vortice (VFD) per accelerare l’estrazione elaborando il tessuto conservato in una soluzione enzimatica nel VFD.”

Questo lavoro è una collaborazione tra l’Università della California, Irvine (UCI), il Dipartimento di Scienze Umane e Biologia Evolsmuta presso l’Università di Harvard, e la Flinders University.

I ricercatori affermano che i risultati forniscono una tabella di marcia per esplorare il DNA di milioni di specie storiche e persino estinte nei musei di tutto il mondo.

Il professore Colin Raston, Presidente di ricerca della ricerca sulla tecnologia pulita, afferma che il lavoro si basa sul corpo di circa 80 articoli che il suo gruppo di ricerca ha pubblicato sul dispositivo fluido a vortice.

“Le applicazioni del VFD sono in rapida espansione, ma ciò è avvenuto solo in modo possibile con la collaborazione interna. L’applicazione per l’estrazione del DNA ha coinvolto la collaborazione con altri due laboratori di ricerca guidati dal professor Greg Weiss presso l’UCI e il professor Peter Girguis ad Harvard.”

“Abbiamo solo graffiato la superficie su ciò che è possibile per questo dispositivo,” dice il professor Raston.”

Riferimento: “Risparmio di DNA mediato da fluidici da esemplari minacciosi fissati in formalina” di Christian A. Totoiu, Jessica M. Phillips, Aspen T. Reese, Sudipta Majumdar, Peter R. Girguis, Colin L. Raston e Gregory A. Weiss, 30 gennaio 2020, PLOS ONE.
DOI: 10.1371/journal.pone.0225807