DNAコードのクラッキング| 科学| スミソニアン - モールマガジンの周りの記事、科学、心身

遠征隊は、水がそれほど高くないとか、狭い水路を通る計画ルートの最終区間が通過できないとは思っていませんでした。科学者たちは、島の南東の先端に到達して標本の収集を開始するために、倒れた枝の粗い橋を渡ってスクランブルしなければなりません。

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「本質的に、私たちは熱帯林に立っています」と植物学者のジョン・クレスは言います。蒸し暑い中で、彼は白いドレスシャツの袖をまくり上げました。彼は小さな木の枝をつかみ、そのブルゴーニュの花をより近くに持ってきます。「コスタリカにいるような気がします」と彼は言います。

甲高いwhiが森から現れます。クレスの同僚である植物学者のデイブ・エリクソンは、中南米に生息するホエザルかどうかと冗談を言って尋ねます。

「それはあなたが望むものは何でもです」とクレスは言います。

スマソニアン国立自然史博物館のクレスのオフィスからわずか10マイルのポトマック川にある12エーカーの涙の形をした陸地であるプラマーズアイランドは、ほぼ自然のままであり、ワシントンDCベルトウェイ。 1961年から国立公園局が所有していたプラマーズは、北米で最も徹底的に研究された島でもあります。そして、クレスと彼の同僚のおかげで、250種すべての植物種がバーコード化された世界初のサイトです。

カナダの遺伝学者Paul Hebertの発案であるDNAバーコードは、消費者の包装に見られるUniversal Product Code（UPC）をモデルにしています。各UPCには、製造業者（たとえば、清涼飲料会社）を指定する番号と、特定の製品ID（ダイエット、カフェインフリーなど）があります。 Hebertは、すべての種に共通の動物DNAのセグメント（製造コード）を発見し、動物の種（製品識別子）を区別するのに十分なほど多様でした。しかし、研究者たちは、植物生活の標準化されたDNAセグメントを見つけるのに苦労しました。

5年前から、クレスの研究チームはプラマーズ島のすべての植物種のサンプルを収集しました。次に、植物学研究室で、エリクソンらがそれぞれのDNA配列を決定しました。そこから、彼らは3つの遺伝的ゾーン（2つの遺伝子と遺伝子間の「遺伝子間スペーサー」）に帰着し、それらが集合的に植物を区別することができました。他の植物学者とともに、クレスとエリクソンは、マーカーを標準的な植物バーコードとして承認するための正式なプロセスの最中です。 Kressは、コードのリファレンスライブラリをコンパイルするために2004年に設立されたプロジェクト、Barcode for Lifeのコンソーシアムから1年以内に公式に受け入れられることを望んでいます。

最近まで、分類学者はそれを分類するために植物の花や果物を必要としていました。つまり、年の特定の時期にサンプルを収集しなければなりませんでした。しかし、DNAバーコードを使用すると、植物のあらゆる部分（種子、樹皮、根、または葉）を使用して識別できます。

「しかし、最大の利点は、専門家である必要がないことです」とクレスは言います。それほど遠くない将来、学童でも手持ちのDNAシーケンサーで植物を識別することができるようになります。その後、スマートフォンを介してバーコードをオンライン百科事典にアップロードし、種、植物アート、逸話情報に関する基本情報を入手できます。食品医薬品局は、バーコードを使用してハーブサプリメントをテストできます。米国税関国境警備局はこれを使用して、疑わしい輸入品を特定できます。

エリクソンは、プラマーズ島の10種類の異なる昆虫の根底から植物DNAを発見しました。彼は、どの昆虫が専門家であるか、つまり特定の植物種を食べること、そしてどの昆虫がほぼ何でも食べるゼネラリストであることをよりよく理解したいと考えています。

「私は発見者であり、粉砕者です」とエリクソンは言い、一般的な植物のスラーを自慢に変えました。ベジタリアンのクレスは、偽装嫌悪感で目を転がします。

「あなたは間違いなく専門家ではありません」とエリクソンは、明るい緑色の毛虫を小さな標本袋に入れてからかいます。「あなたはジェネラリストです。あなたが食べるのを見ました。」