Первая карта метагенома почв
Почвы представляют собой одно из крупнейших хранилищ мирового биоразнообразия. И благодаря современным молекулярно-генетическим подходам в биологии почв за последнее время произошла настоящая революция. Микробиологи научились выделять из почвы и анализировать тотальную микробную ДНК, то есть одновременно получать информацию о генетическом материале всех организмов, обитающих в почве, — почвенном метагеноме. Использование таких подходов открыло доступ к изучению некультивируемых микроорганизмов и их функций, появилась возможность исследовать почвенный микробиом — сообщество микроорганизмов, населяющих почвы. К настоящему времени изучено не более 5% от общего разнообразия микроорганизмов в почве — лишь тех, что культивируются в лабораторных условиях.
Специалисты Южного федерального университета (ЮФУ) произвели массовый скрининг почв особо охраняемых природных территорий юга России и изучили их метагеном. Эти почвы практически не испытывают антропогенного давления, обладают большим биоразнообразием и благодаря своей «девственности» могут служить эталонами качества почв. За счёт интенсивного земледелия доля природных ландшафтов в общей площади Ростовской области одна из самых низких в стране — она составляет не более 25%. Выделение эталонов почв имеет большое значение для устойчивого развития территорий чернозёмной зоны юга России.
Ранее практически все метагеномные исследования проводили путём определения количества и последовательности всех копий одного универсального гена (таких как 16S рРНК ген, 18S рРНК ген, ген ITS). Отличительной особенностью проекта ЮФУ стало применение метода шотгансеквенирования, или метода дробовика (суть метода заключается в случайном фрагментировании ДНК на короткие участки, которые затем секвенируют любым доступным методом) для изучения непосредственно почвенного метагенома. Для почв чернозёмной зоны юга России такое исследование было проведено впервые.