Lehren aus Blutegeln: ein Plädoyer für DNA-Barcoding im Labor
Lessons from leeches: a call for DNA barcoding in the lab
DNA-Barcoding-Studie in der Zeitschrift Evolution & Development (2006)
Abstract
Many evolution of development labs study organisms that must be periodically collected from the wild. Whenever this is the case, there is the risk that different field collections will recover genetically different strains or cryptic species. Ignoring this potential for genetic variation may introduce an uncontrolled source of experimental variability, leading to confusion or misinterpretation of the results. Leeches in the genus Helobdella have been a workhorse of annelid developmental biology for 30 years. Nearly all early Helobdella research was based on a single isolate, but in recent years isolates from multiple field collections and multiple sites across the country have been used. To assess the genetic distinctness of different isolates, we obtained specimens from most Helobdella laboratory cultures currently or recently in use and from some of their source field sites. From these samples, we sequenced part of the mitochondrial gene cytochrome oxidase I (COI). Sequence divergences and phylogenetic analyses reveal that, collectively, the Helobdella development community has worked on five distinct species from two major clades. Morphologically similar isolates that were thought to represent the same species (H. robusta) actually represent three species, two of which coexist at the same locality. Another isolate represents part of a species complex (the "H. triserialis" complex), and yet another is an invasive species (H. europaea). We caution researchers similarly working on multiple wild-collected isolates to preserve voucher specimens and to obtain from these a molecular "barcode," such as a COI gene sequence, to reveal genetic variation in animals used for research.
Abstract aus PubMed (NCBI) für den zitierten Eintrag, in der Originalsprache wiedergegeben. Maßgeblich ist die Fassung der Originalpublikation.
Das Abstract wird nicht übersetzt, damit die eigene Wortwahl der Autoren erhalten bleibt.
Zusammenfassung
Blutegel der Gattung Helobdella werden seit 30 Jahren in entwicklungsbiologischen Laboratorien als Modellorganismen eingesetzt. COI-Sequenzen aktuell oder kürzlich genutzter Laborkulturen sowie von Feldstandorten zeigten, dass die Forschergemeinschaft insgesamt fünf verschiedene Arten aus zwei großen Kladen bearbeitet hatte. Morphologisch ähnliche Isolate, die als H. robusta galten, repräsentieren tatsächlich drei Arten, von denen zwei am selben Standort koexistieren. Ein Isolat gehört zum H. triserialis-Komplex, ein weiteres ist die invasive H. europaea. Die Autoren empfehlen, Belegexemplare aufzubewahren und COI-Barcodes zu erheben.
Warum dies für die Hirudotherapie relevant ist
Diese Studie bewertete die genetische Eigenständigkeit unter Laborisolaten der Blutegel-Gattung Helobdella – die in der Entwicklungsbiologie der Anneliden weitverbreitet verwendet wird – durch Sequenzierung der mitochondrialen COI aus Exemplaren von Laborkulturen und Freilandstandorten. Die Ergebnisse zeigten, dass die Forschungsgemeinschaft unbemerkt an fünf verschiedenen Arten aus zwei Hauptkladen gearbeitet hat, wobei Isolate, die zuvor als H. robusta angenommen wurden, tatsächlich drei separate Arten repräsentieren, von denen zwei am selben Standort koexistieren. Die Autoren mahnen Forscher, Belegsexemplare aufzubewahren und molekulare Barcodes zu erstellen. Diese Studie unterstreicht ein kritisches Prinzip, das für jedes Blutegel-basierte Feld relevant ist: eine genaue Artidentifikation durch molekulares Barcoding ist unerlässlich, da kryptische Artvariation sowohl Forschung als auch therapeutische Anwendungen verfälschen könnte. Allerdings sind Helobdella-Arten Modelle der Entwicklungsbiologie, nicht die in der Hirudotherapie verwendeten Blutegel; die Relevanz der Studie ist methodischer, nicht therapeutischer Natur.
Zitation
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