環(huán)境科學(xué)家擁有了一個研究物種對環(huán)境變化的響應(yīng)的新工具。下一代測序技術(shù)(NGS)已經(jīng)讓非常迅速地分析大量DNA短片段變?yōu)榭赡?,這種技術(shù)已經(jīng)讓生物醫(yī)學(xué)科學(xué)發(fā)生了革命。希望在于下一代測序技術(shù)(NGS)通過為科研人員提供關(guān)于種群適應(yīng)一個正在變化的世界的方式的新鮮見解,從而證明它在生態(tài)研究領(lǐng)域同樣有用。
在即將發(fā)表在3月號的《生物科學(xué)》(BioScience)雜志上的一篇論文中,都來自美國舊金山州立大學(xué)與加州大學(xué)伯克利分校的生物學(xué)家Jonathon H. Stillman 和Eric Armstrong描述了下一代測序技術(shù)(NGS)提供的機遇的特征:“下一代測序方法正在從根本上改變環(huán)境科學(xué)家進行研究的方式,這些研究是為了理解生物如何正在對氣候變化做出響應(yīng),或者如何可能在未來對氣候變化做出響應(yīng)。”此外,這組作者主張,下一代測序技術(shù)(NGS)將能夠讓科研人員“以比此前任何時候更高的分辨率描述他們正在研究的種群的特征?!?/P>
下一代測序技術(shù)(NGS)的重要特征之一就是允許環(huán)境生物學(xué)家評估特定基因變體在地方種群中存在與否,這可能表明對特定的氣候適應(yīng)性狀的選擇。也可以通過下一代測序技術(shù)(NGS)理解基因表達的改變,并且提供有關(guān)種群響應(yīng)的進一步的信息。例如,在一個關(guān)于珊瑚的下一代測序技術(shù)(NGS)研究中,科研人員發(fā)現(xiàn)與細胞應(yīng)激響應(yīng)有關(guān)的基因在變得適應(yīng)熱的種群中被下調(diào)了。Stillman 和 Armstrong說,這種CSR基因的下調(diào)“與提示維持這些基因的高水平表達存在一種進化成本的證據(jù)一致”。
盡管下一代測序技術(shù)(NGS)有這些前景,它在研究對環(huán)境變化的響應(yīng)方面的應(yīng)用可能受到缺乏資金的妨礙。與在醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)企業(yè)領(lǐng)域的同行相比,環(huán)境生物學(xué)家獲得的資助較少,而下一代測序技術(shù)(NGS)是昂貴的。正如這組作者所說:“環(huán)境科學(xué)家大范圍采用下一代測序技術(shù)(NGS)將需要關(guān)于如何資助科研人員或科研協(xié)作體的新思維,這些科研人員正在試圖使用現(xiàn)有最好的工具去應(yīng)對當(dāng)今社會面臨的最大問題之一,而應(yīng)對這些問題的資金卻最為缺乏——也就是理解和緩解氣候變化的影響?!?/P>