DNA:si voidaan nyt poimia ilmasta

David Duffy , Floridan yliopiston villieläinten geneetikko, halusi vain paremman tavan seurata merikilpikonnien tauteja. Sitten hän alkoi löytää ihmisen DNA:ta kaikkialta, mitä katsoi.

Viimeisen vuosikymmenen aikana villieläintutkijat ovat parantaneet tekniikoita ympäristön DNA:n eli eDNA:n talteenottamiseksi – pieniä määriä geneettistä materiaalia, jonka kaikki elävät olennot jättävät taakseen. Tehokas ja edullinen työkalu ekologeille, eDNA on ohi – kelluu ilmassa tai viipyy vedessä, lumessa, hunajassa ja jopa kupissasi. Tutkijat ovat käyttäneet menetelmää havaitakseen invasiivisia lajeja ennen niiden valtaamista, jäljittääkseen haavoittuvia tai salaperäisiä villieläinpopulaatioita ja jopa löytääkseen  uudelleen sukupuuttoon kuolleita lajeja . eDNA-teknologiaa käytetään myös  jätevesien valvontajärjestelmissä  Covidin ja muiden taudinaiheuttajien seurantaan.

Mutta koko ajan eDNA:ta käyttävät tiedemiehet ottivat hiljaa talteen ihmisen DNA:n täpliä. Heille se on saastuminen, eräänlainen ihmisen genominen sivusaalis, joka sotkee ​​heidän tietojaan. Mutta entä jos joku ryhtyy keräämään ihmisen eDNA:ta tarkoituksella?

Uudet DNA-keräystekniikat ovat “kuin kissanminttua” lainvalvontaviranomaisille, sanoo  Erin Murphy , New Yorkin yliopiston oikeustieteellisen korkeakoulun oikeustieteen professori, joka on erikoistunut uusien tekniikoiden käyttöön rikosoikeusjärjestelmässä. Poliisi on ottanut nopeasti käyttöönsä todistamattomia työkaluja, kuten DNA:n avulla luodakseen  todennäköisyyspohjaisia ​​luonnoksia epäillystä .

Tämä saattaa aiheuttaa ongelmia yksityisyyden ja kansalaisvapauksien säilyttämiselle, varsinkin kun teknologinen kehitys mahdollistaa enemmän tiedon keräämisen yhä pienemmistä eDNA-näytteistä. Tohtori Duffy ja hänen kollegansa käyttivät helposti saatavilla olevaa ja edullista tekniikkaa nähdäkseen, kuinka paljon tietoa he pystyivät poimimaan ympäristöstä eri olosuhteissa, kuten ulkovesistöistä ja rakennuksen sisällä olevasta ilmasta, kerätystä ihmisen DNA:sta.

Heidän tutkimuksensa,  jotka julkaistiin maanantaina Nature Ecology & Evolution -lehdessä,  osoittavat, että tutkijat voivat saada talteen lääketieteellisiä ja esi-isiä tietoja ympäristössä viipyneistä ihmisen DNA:n pienistä fragmenteista.

Oikeuslääketieteen etikot ja lakitutkijat sanovat, että Florida-tiimin havainnot lisäävät kattavien geneettisen yksityisyyden säännösten kiireellisyyttä. Tutkijoiden kannalta se korostaa myös epätasapainoa tällaisiin tekniikoihin liittyvissä säännöissä Yhdysvalloissa – että lainvalvontaviranomaisten on helpompi ottaa käyttöön puolivalmis uutta teknologiaa kuin tieteellisten tutkijoiden on saada hyväksyntä tutkimuksille, jotka vahvistavat, että järjestelmä jopa toimii.

Geneettistä roskaa geneettiseen aarteeseen

On ollut selvää vuosikymmeniä, että DNA-fragmentit peittävät planeetan roskien tavoin. Sillä ei vain tuntunut olevan merkitystä. Tutkijat uskoivat, että ympäristössä oleva DNA oli liian pientä ja liian hajonnutta, jotta sitä voitaisiin ottaa mielekkäästi talteen, ja paljon vähemmän sitä käytettiin yksittäisen ihmisen tunnistamiseen, ellei se ollut peräisin erillisistä näytteistä, kuten veritahroista tai esineestä, jota joku oli koskettanut.

Villieläintutkijat omaksuivat joka tapauksessa ympäristön DNA:n, koska he etsivät vain hyvin pieniä DNA-segmenttejä – skannaavat viivakoodeja, jotka tunnistavat näytteessä olevat olennot lajitasolle. Mutta löydettyään “yllättäviä” ihmisen eDNA-pitoisuuksia näytteistään tarkkaillessaan Floridan merikilpikonnien tauteja, tohtori Duffy ja hänen tiiminsä päättivät saada tarkemman kuvan ihmisen DNA:n tilasta ympäristössä ja nähdä kuinka paljon tietoja, joita se voisi paljastaa alueen ihmisistä.

Todisteeksi käsityksestä yhdessä kokeissaan tutkijat ottivat soodatölkin kokoisen vesinäytteen purosta St. Augustinen kaupungissa Fla. He syöttivät sitten näytteen geneettisen materiaalin nanohuokosekvensserin läpi, mikä mahdollistaa tutkijat voivat lukea pidempiä DNA-osuuksia. Heidän käyttämänsä maksoi noin 1 000 dollaria, on tupakansytyttimen kokoinen ja liitetään kannettavaan tietokoneeseen kuin flash-asema.

Tiimi sai näytteistä paljon luettavamman ihmisen DNA:n kuin he olivat odottaneet. Ja kun tietämys ihmisen genetiikasta laajenee, jopa rajallisten näytteiden analysointi voi paljastaa runsaasti tietoa.

Tutkijat saivat talteen tarpeeksi mitokondrio-DNA:ta – välittyi suoraan äidiltä lapselle tuhansien sukupolvien ajan – luodakseen tilannekuvan puron ympärillä olevan väestön geneettisestä syntyperästä, mikä vastaa suunnilleen alueen viimeisimmissä väestönlaskentatiedoissa raportoitua roturakennetta ( vaikka tutkijat huomauttavat, että rodullinen identiteetti on huono geneettisen esivanhemman edustaja). Yksi mitokondrionäyte oli jopa tarpeeksi täydellinen täyttämään  liittovaltion kadonneiden henkilöiden tietokannan vaatimukset.

He havaitsivat myös keskeisiä mutaatioita, joiden on osoitettu sisältävän korkeamman riskin sairastua diabetekseen, sydänongelmiin tai useisiin silmäsairauksiin. Heidän tietojensa mukaan jollakulla, jonka geneettistä materiaalia löytyi näytteestä, oli mutaatio, joka saattoi johtaa harvinaiseen sairauteen, joka aiheuttaa etenevää neurologista vajaatoimintaa ja on usein kuolemaan johtava. Sairaus on perinnöllinen ja voi ilmaantua vasta 40-vuotiaana. Tohtori Duffy ei voinut olla ihmettelemättä – tietääkö se henkilö? Onko henkilön perhe? Onko henkilön vakuutusyhtiö?

Valvonta ja rikostekninen tutkimus

Anna Lewis , Harvardin tutkija, joka tutkii genetiikan tutkimuksen eettisiä, oikeudellisia ja sosiaalisia vaikutuksia, sanoi, että bioetiikan asiantuntijat eivät olleet keskustelleet ympäristön DNA:sta laajasti. Mutta tohtori Duffyn ja hänen kollegoidensa löydösten jälkeen se tulee olemaan.

Hän sanoi, että eDNA:han keskittyvää teknologiaa voitaisiin käyttää tietyntyyppisten  ihmisten valvontaan – esimerkiksi ihmisten, joilla on tietty esi-isien tausta tai joilla on erityisiä sairauksia tai vammoja.

Tällaisten käyttötapojen vaikutukset riippuvat tutkijoiden mukaan siitä, kuka teknologiaa käyttää ja miksi. Vaikka yhdistetyt eDNA-näytteet voisivat auttaa kansanterveysalan tutkijoita määrittämään sairauden aiheuttavan mutaation esiintyvyyden yhteisössä, samaa eDNA-näytettä voitaisiin yhtä hyvin käyttää etnisten vähemmistöjen löytämiseen ja vainoamiseen.

Lähde: Technocracy.news