ການຕິດຕາມກວດກາຄວາມຫຼາກຫຼາຍຂອງຈຸລິນຊີໃນລະບົບນິເວດແຄມຝັ່ງທະເລໂດຍໃຊ້ແນວຄວາມຄິດການກວດເນື້ອເຍື່ອຂອງແຫຼວ

ຂອບໃຈທີ່ທ່ານເຂົ້າມາຢ້ຽມຊົມ Nature.com. ໂປຣແກຣມທ່ອງເວັບລຸ້ນທີ່ທ່ານກຳລັງໃຊ້ຢູ່ນັ້ນຮອງຮັບ CSS ໄດ້ຈຳກັດ. ເພື່ອປະສົບການທີ່ດີທີ່ສຸດ, ພວກເຮົາແນະນຳໃຫ້ທ່ານໃຊ້ໂປຣແກຣມທ່ອງເວັບທີ່ອັບເດດແລ້ວ (ຫຼື ປິດໂໝດຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ໃນ Internet Explorer). ໃນລະຫວ່າງນີ້, ເພື່ອຮັບປະກັນການຮອງຮັບຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ພວກເຮົາຈະສະແດງຜົນເວັບໄຊທ໌ໂດຍບໍ່ມີຮູບແບບ ແລະ JavaScript.
ການກວດຊີ້ນເນື້ອເຍື່ອດ້ວຍນໍ້າ (LB) ເປັນແນວຄວາມຄິດທີ່ກຳລັງໄດ້ຮັບຄວາມນິຍົມຢ່າງໄວວາໃນຂົງເຂດຊີວະວິທະຍາ. ແນວຄວາມຄິດດັ່ງກ່າວແມ່ນອີງໃສ່ການກວດຫາຊິ້ນສ່ວນຂອງ DNA ພາຍນອກຈຸລັງ (ccfDNA), ເຊິ່ງສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຖືກປ່ອຍອອກມາເປັນຊິ້ນສ່ວນນ້ອຍໆຫຼັງຈາກການຕາຍຂອງຈຸລັງໃນເນື້ອເຍື່ອຕ່າງໆ. ຊິ້ນສ່ວນນ້ອຍໆເຫຼົ່ານີ້ມີຕົ້ນກຳເນີດມາຈາກເນື້ອເຍື່ອ ຫຼື ສິ່ງມີຊີວິດຕ່າງປະເທດ. ໃນວຽກງານໃນປະຈຸບັນ, ພວກເຮົາໄດ້ນຳໃຊ້ແນວຄວາມຄິດນີ້ກັບຫອຍນາງລົມ, ເຊິ່ງເປັນຊະນິດທີ່ຄຸ້ນເຄີຍກັບຄວາມສາມາດໃນການກັ່ນຕອງນໍ້າທະເລສູງ. ພວກເຮົາໃຊ້ຄວາມສາມາດຂອງຫອຍນາງລົມເພື່ອເຮັດໜ້າທີ່ເປັນຕົວກອງທຳມະຊາດເພື່ອຈັບຊິ້ນສ່ວນ DNA ຂອງສິ່ງແວດລ້ອມຈາກຫຼາຍແຫຼ່ງເພື່ອໃຫ້ຂໍ້ມູນກ່ຽວກັບຄວາມຫຼາກຫຼາຍທາງຊີວະພາບຂອງລະບົບນິເວດທະເລແຄມຝັ່ງທະເລ. ຜົນໄດ້ຮັບຂອງພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຫອຍນາງລົມມີຊິ້ນສ່ວນ DNA ທີ່ມີຂະໜາດແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ຕັ້ງແຕ່ 1 ຫາ 5 kb. ການຈັດລໍາດັບດ້ວຍປືນສັ້ນສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຊິ້ນສ່ວນ DNA ຈໍານວນຫຼວງຫຼາຍມີຕົ້ນກຳເນີດຈາກຈຸລິນຊີຕ່າງປະເທດ. ໃນນັ້ນ, ພວກເຮົາພົບຊິ້ນສ່ວນ DNA ຈາກເຊື້ອແບັກທີເຣຍ, ອາເຄອາ, ແລະ ໄວຣັສ, ລວມທັງໄວຣັສທີ່ຮູ້ວ່າຕິດເຊື້ອເຈົ້າພາບຫຼາຍຊະນິດທີ່ພົບເລື້ອຍໃນລະບົບນິເວດທະເລແຄມຝັ່ງທະເລ. ສະຫຼຸບແລ້ວ, ການສຶກສາຂອງພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າແນວຄວາມຄິດຂອງ LB ທີ່ນຳໃຊ້ກັບຫອຍນາງລົມເປັນຕົວແທນຂອງແຫຼ່ງຄວາມຮູ້ທີ່ອຸດົມສົມບູນແຕ່ຍັງບໍ່ທັນໄດ້ຮັບການສຳຫຼວດກ່ຽວກັບຄວາມຫຼາກຫຼາຍຂອງຈຸລິນຊີໃນລະບົບນິເວດແຄມຝັ່ງທະເລ.
ຜົນກະທົບຂອງການປ່ຽນແປງສະພາບອາກາດ (CC) ຕໍ່ຄວາມຫຼາກຫຼາຍທາງຊີວະພາບຂອງລະບົບນິເວດທາງທະເລແມ່ນຂົງເຂດການຄົ້ນຄວ້າທີ່ເຕີບໃຫຍ່ຂະຫຍາຍຕົວຢ່າງໄວວາ. ພາວະໂລກຮ້ອນບໍ່ພຽງແຕ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມກົດດັນທາງສະລີລະວິທະຍາທີ່ສຳຄັນເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ຍັງຊຸກຍູ້ຂໍ້ຈຳກັດດ້ານວິວັດທະນາການຂອງສະຖຽນລະພາບທາງຄວາມຮ້ອນຂອງສິ່ງມີຊີວິດທາງທະເລ, ເຊິ່ງສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ທີ່ຢູ່ອາໄສຂອງຫຼາຍຊະນິດ, ເຮັດໃຫ້ພວກມັນຄົ້ນຫາເງື່ອນໄຂທີ່ເອື້ອອຳນວຍກວ່າ [1, 2]. ນອກເໜືອໄປຈາກຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມຫຼາກຫຼາຍທາງຊີວະພາບຂອງ metazoans, CC ຍັງລົບກວນຄວາມສົມດຸນທີ່ອ່ອນໂຍນຂອງການພົວພັນລະຫວ່າງເຈົ້າພາບກັບຈຸລິນຊີ. ພະຍາດ microbial dysbacteriosis ນີ້ເປັນໄພຂົ່ມຂູ່ຮ້າຍແຮງຕໍ່ລະບົບນິເວດທາງທະເລ ເພາະມັນເຮັດໃຫ້ສິ່ງມີຊີວິດທາງທະເລມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ກັບເຊື້ອພະຍາດຕິດຕໍ່ຫຼາຍຂຶ້ນ [3, 4]. ເຊື່ອກັນວ່າ SS ມີບົດບາດສຳຄັນໃນການຕາຍເປັນຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍ, ເຊິ່ງເປັນບັນຫາຮ້າຍແຮງສຳລັບການຄຸ້ມຄອງລະບົບນິເວດທາງທະເລທົ່ວໂລກ [5, 6]. ນີ້ແມ່ນບັນຫາທີ່ສຳຄັນເນື່ອງຈາກຜົນກະທົບທາງດ້ານເສດຖະກິດ, ນິເວດວິທະຍາ ແລະ ໂພຊະນາການຂອງສັດທະເລຫຼາຍຊະນິດ. ນີ້ແມ່ນຄວາມຈິງໂດຍສະເພາະສຳລັບສັດສອງຝາທີ່ອາໄສຢູ່ໃນພາກພື້ນຂົ້ວໂລກ, ບ່ອນທີ່ຜົນກະທົບຂອງ CK ແມ່ນທັນທີ ແລະ ຮ້າຍແຮງກວ່າ [6, 7]. ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ສັດສອງຝາເຊັ່ນ Mytilus spp. ຖືກນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງເພື່ອຕິດຕາມກວດກາຜົນກະທົບຂອງ CC ຕໍ່ລະບົບນິເວດທາງທະເລ. ບໍ່ແປກໃຈເລີຍ, ມີຕົວຊີ້ວັດທາງຊີວະພາບຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍໄດ້ຖືກພັດທະນາຂຶ້ນເພື່ອຕິດຕາມກວດກາສຸຂະພາບຂອງພວກມັນ, ໂດຍມັກຈະໃຊ້ວິທີການສອງຊັ້ນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຕົວຊີ້ວັດທາງຊີວະພາບທີ່ເຮັດວຽກໂດຍອີງໃສ່ກິດຈະກຳຂອງເອນໄຊມ໌ ຫຼື ໜ້າທີ່ຂອງເຊວເຊັ່ນ: ຄວາມຢູ່ລອດຂອງເຊວ ແລະ ກິດຈະກຳຂອງ phagocytic [8]. ວິທີການເຫຼົ່ານີ້ຍັງປະກອບມີການວັດແທກຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງຕົວຊີ້ວັດຄວາມດັນສະເພາະທີ່ສະສົມຢູ່ໃນເນື້ອເຍື່ອອ່ອນຫຼັງຈາກການດູດຊຶມນ້ຳທະເລຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຄວາມສາມາດໃນການກັ່ນຕອງທີ່ສູງ ແລະ ລະບົບການໄຫຼວຽນຂອງເລືອດເຄິ່ງເປີດຂອງຝາສອງຝາໃຫ້ໂອກາດທີ່ຈະພັດທະນາຕົວຊີ້ວັດທາງຊີວະພາບ hemolymph ໃໝ່ໂດຍໃຊ້ແນວຄວາມຄິດຂອງການກວດ biopsy ຂອງແຫຼວ (LB), ວິທີການທີ່ງ່າຍດາຍ ແລະ ມີການບຸກລຸກໜ້ອຍທີ່ສຸດໃນການຈັດການຄົນເຈັບ. ຕົວຢ່າງເລືອດ [9, 10]. ເຖິງແມ່ນວ່າໂມເລກຸນທີ່ໄຫຼວຽນຫຼາຍຊະນິດສາມາດພົບໄດ້ໃນ LB ຂອງມະນຸດ, ແຕ່ແນວຄວາມຄິດນີ້ແມ່ນອີງໃສ່ການວິເຄາະລຳດັບ DNA ຂອງຊິ້ນສ່ວນ DNA ນອກເຊວ (ccfDNA) ທີ່ໄຫຼວຽນຢູ່ໃນ plasma. ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ການມີ DNA ທີ່ໄຫຼວຽນຢູ່ໃນ plasma ຂອງມະນຸດເປັນທີ່ຮູ້ຈັກຕັ້ງແຕ່ກາງສະຕະວັດທີ 20 [11], ແຕ່ມັນເປັນພຽງແຕ່ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້ທີ່ການມາເຖິງຂອງວິທີການລຳດັບທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງໄດ້ນຳໄປສູ່ການວິນິດໄສທາງຄລີນິກໂດຍອີງໃສ່ ccfDNA. ການມີຊິ້ນສ່ວນ DNA ທີ່ໝູນວຽນເຫຼົ່ານີ້ສ່ວນໜຶ່ງແມ່ນຍ້ອນການປ່ອຍ DNA ຈີໂນມ (ນິວເຄຼຍ ແລະ ໄມໂທຄອນເດຣຍ) ຫຼັງຈາກການຕາຍຂອງເຊວ. ໃນບຸກຄົນທີ່ມີສຸຂະພາບແຂງແຮງ, ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງ ccfDNA ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນຕໍ່າ (<10 ng/mL) ແຕ່ສາມາດເພີ່ມຂຶ້ນໄດ້ 5-10 ເທົ່າໃນຄົນເຈັບທີ່ເປັນພະຍາດຕ່າງໆ ຫຼື ມີຄວາມຕຶງຄຽດ, ເຊິ່ງສົ່ງຜົນໃຫ້ເນື້ອເຍື່ອເສຍຫາຍ. ໃນບຸກຄົນທີ່ມີສຸຂະພາບແຂງແຮງ, ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງ ccfDNA ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນຕໍ່າ (<10 ng/mL) ແຕ່ສາມາດເພີ່ມຂຶ້ນໄດ້ 5-10 ເທົ່າໃນຄົນເຈັບທີ່ເປັນພະຍາດຕ່າງໆ ຫຼື ມີຄວາມຕຶງຄຽດ, ເຊິ່ງສົ່ງຜົນໃຫ້ເນື້ອເຍື່ອເສຍຫາຍ. У здоровых людей концентрация вккДНК в норме низкая (<10 нг/мл), но может повышаться в 5–10 речльруа патологией или подвергающихся стрессу, приводящему к повреждению тканей. ໃນຄົນທີ່ມີສຸຂະພາບແຂງແຮງ, ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງ cccDNA ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນຕໍ່າ (<10 ng/mL), ແຕ່ມັນສາມາດເພີ່ມຂຶ້ນ 5–10 ເທົ່າໃນຄົນເຈັບທີ່ມີພະຍາດຕ່າງໆ ຫຼື ຢູ່ພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນທີ່ນໍາໄປສູ່ຄວາມເສຍຫາຍຂອງເນື້ອເຍື່ອ.在健康个体中,ccfDNA的浓度通常较低(<10 ng/mL),但在患有各种病理或承受压力的患孅0。倍,从而导致组织损伤.在健康个体中,ccfdna的浓度较低((<10 ng/ml)但在各种病理或承受压力您。 5-10倍,从而组织。。损伤损伤损伤损伤损伤损伤损伤损伤Концентрации ccfDNA обычно низкие (<10 нг/мл) у здоровых людей, но могут быть увеличены в 5-10 раз у различными патологиями или стрессом, что приводит к повреждению тканей. ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງ ccfDNA ມັກຈະຕໍ່າ (<10 ng/ml) ໃນບຸກຄົນທີ່ມີສຸຂະພາບແຂງແຮງ, ແຕ່ສາມາດເພີ່ມຂຶ້ນ 5-10 ເທົ່າໃນຄົນເຈັບທີ່ມີພະຍາດຫຼືຄວາມຕຶງຄຽດຕ່າງໆ, ເຊິ່ງສົ່ງຜົນໃຫ້ເນື້ອເຍື່ອເສຍຫາຍ.ຂະໜາດຂອງຊິ້ນສ່ວນ ccfDNA ແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ແຕ່ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວມີຂະໜາດຕັ້ງແຕ່ 150 ຫາ 200 bp. [12]. ການວິເຄາະ ccfDNA ທີ່ມາຈາກຕົວມັນເອງ, ເຊັ່ນ ccfDNA ຈາກຈຸລັງເຈົ້າພາບປົກກະຕິ ຫຼື ຈຸລັງທີ່ປ່ຽນແປງ, ສາມາດນຳໃຊ້ເພື່ອກວດຫາການປ່ຽນແປງທາງພັນທຸກໍາ ແລະ epigenetic ທີ່ມີຢູ່ໃນຈີໂນມນິວເຄຼຍ ແລະ/ຫຼື ໄມໂທຄອນເດຣຍ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຊ່ວຍໃຫ້ແພດເລືອກການປິ່ນປົວທີ່ແນໃສ່ໂມເລກຸນສະເພາະ [13]. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ccfDNA ສາມາດໄດ້ຮັບຈາກແຫຼ່ງຕ່າງປະເທດເຊັ່ນ ccfDNA ຈາກຈຸລັງລູກໃນທ້ອງໃນລະຫວ່າງການຖືພາ ຫຼື ຈາກອະໄວຍະວະທີ່ໄດ້ຮັບການປ່ຽນຖ່າຍ [14,15,16,17]. ccfDNA ຍັງເປັນແຫຼ່ງຂໍ້ມູນທີ່ສຳຄັນສຳລັບການກວດຫາການມີຢູ່ຂອງກົດນິວເຄຼຍອິກຂອງຕົວແທນຕິດເຊື້ອ (ຕ່າງປະເທດ), ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດກວດຫາການຕິດເຊື້ອທີ່ແຜ່ຫຼາຍທີ່ບໍ່ໄດ້ລະບຸໂດຍການເພາະເລี้ยงເລືອດ, ຫຼີກລ່ຽງການກວດເນື້ອເຍື່ອທີ່ຕິດເຊື້ອ [18]. ການສຶກສາທີ່ຜ່ານມາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເລືອດຂອງມະນຸດມີແຫຼ່ງຂໍ້ມູນທີ່ອຸດົມສົມບູນທີ່ສາມາດນຳໃຊ້ເພື່ອກວດຫາເຊື້ອພະຍາດໄວຣັດ ແລະ ເຊື້ອແບັກທີເຣຍ, ແລະປະມານ 1% ຂອງ ccfDNA ທີ່ພົບໃນ plasma ຂອງມະນຸດແມ່ນມາຈາກຕ່າງປະເທດ [19]. ການສຶກສາເຫຼົ່ານີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄວາມຫຼາກຫຼາຍທາງຊີວະພາບຂອງຈຸລິນຊີທີ່ໄຫຼວຽນຢູ່ໃນສິ່ງມີຊີວິດສາມາດຖືກປະເມີນໂດຍໃຊ້ການວິເຄາະ ccfDNA. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຈົນກ່ວາບໍ່ດົນມານີ້, ແນວຄວາມຄິດນີ້ຖືກນໍາໃຊ້ສະເພາະໃນມະນຸດແລະ, ໃນລະດັບທີ່ໜ້ອຍກວ່າ, ໃນສັດກະດູກສັນຫຼັງອື່ນໆ [20, 21].
ໃນເອກະສານສະບັບນີ້, ພວກເຮົາໃຊ້ທ່າແຮງ LB ເພື່ອວິເຄາະ ccfDNA ຂອງ Aulacomya atra, ເຊິ່ງເປັນຊະນິດພັນພາກໃຕ້ທີ່ພົບເຫັນທົ່ວໄປໃນໝູ່ເກາະ Kerguelen ທີ່ຢູ່ໃນເຂດໃຕ້ຂົ້ວໂລກໃຕ້, ກຸ່ມເກາະດອນທີ່ຢູ່ເທິງທົ່ງພຽງໃຫຍ່ທີ່ສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນ 35 ລ້ານປີກ່ອນ. ການລະເບີດຂອງພູເຂົາໄຟ. ໂດຍການໃຊ້ລະບົບການທົດລອງໃນຫຼອດທົດລອງ, ພວກເຮົາພົບວ່າຊິ້ນສ່ວນ DNA ໃນນ້ຳທະເລຖືກຫອຍນາງລົມດູດຊຶມຢ່າງໄວວາ ແລະ ເຂົ້າໄປໃນຊ່ອງ hemolymph. ການຈັດລຳດັບ Shotgun ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຫອຍນາງລົມ hemolymph ccfDNA ມີຊິ້ນສ່ວນ DNA ທີ່ມາຈາກຕົວມັນເອງ ແລະ ບໍ່ແມ່ນຕົວມັນເອງ, ລວມທັງເຊື້ອແບັກທີເຣັຍ symbiotic ແລະ ຊິ້ນສ່ວນ DNA ຈາກ biomes ທີ່ເປັນແບບຢ່າງຂອງລະບົບນິເວດທະເລແຄມຝັ່ງທະເລພູເຂົາໄຟເຢັນ. Hemolymph ccfDNA ຍັງປະກອບດ້ວຍລໍາດັບໄວຣັດທີ່ໄດ້ມາຈາກໄວຣັດທີ່ມີລະດັບ host ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ພວກເຮົາຍັງພົບຊິ້ນສ່ວນ DNA ຈາກສັດຫຼາຍຈຸລັງເຊັ່ນ: ປາກະດູກ, ດອກດອກໄມ້ທະເລ, ສາຫຼ່າຍ ແລະ ແມງໄມ້. ສະຫຼຸບແລ້ວ, ການສຶກສາຂອງພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າແນວຄວາມຄິດ LB ສາມາດນຳໃຊ້ກັບສັດທີ່ບໍ່ມີກະດູກສັນຫຼັງໃນທະເລໄດ້ຢ່າງສຳເລັດຜົນເພື່ອສ້າງບັນຊີລາຍຊື່ genomic ທີ່ອຸດົມສົມບູນໃນລະບົບນິເວດທະເລ.
ຫອຍ Mytilus platensis (M. platensis) ແລະ Aulacomya atra (A. atra) ໂຕເຕັມໄວ (ຍາວ 55-70 ມມ) ໄດ້ຖືກເກັບມາຈາກຝັ່ງຫີນລະຫວ່າງນ້ຳຂຶ້ນລົງຂອງ Port-au-France (049°21.235 S, 070°13.490 E.). ໝູ່ເກາະ Kerguelen ໃນເດືອນທັນວາ 2018. ຫອຍສີຟ້າໂຕເຕັມໄວອື່ນໆ (Mytilus spp.) ໄດ້ມາຈາກຜູ້ສະໜອງທາງການຄ້າ (PEI Mussel King Inc., Prince Edward Island, ການາດາ) ແລະວາງໄວ້ໃນຖັງທີ່ມີອາກາດຄວບຄຸມອຸນຫະພູມ (4°C) ທີ່ບັນຈຸນ້ຳເຄັມທຽມ 32‰ 10–20 ລິດ. (ເກືອທະເລທຽມ Reef Crystal, Instant Ocean, Virginia, USA). ສຳລັບແຕ່ລະການທົດລອງ, ຄວາມຍາວ ແລະ ນ້ຳໜັກຂອງຫອຍແຕ່ລະໂຕໄດ້ຖືກວັດແທກ.
ໂປໂຕຄອນການເຂົ້າເຖິງແບບເປີດຟຣີສຳລັບໂປຣແກຣມນີ້ແມ່ນມີຢູ່ໃນອອນໄລນ໌ (https://doi.org/10.17504/protocols.io.81wgb6z9olpk/v1). ໂດຍຫຍໍ້, ເລືອດ LB ໄດ້ຖືກເກັບມາຈາກກ້າມຊີ້ນ abductor ຕາມທີ່ໄດ້ອະທິບາຍໄວ້ [22]. ເລືອດໄດ້ຖືກເຮັດໃຫ້ບໍລິສຸດໂດຍການ centrifugation ທີ່ 1200 × g ເປັນເວລາ 3 ນາທີ, ສ່ວນເທິງໄດ້ຖືກແຊ່ແຂງ (-20°C) ຈົນກວ່າຈະນຳໃຊ້. ສຳລັບການແຍກ ແລະ ການເຮັດໃຫ້ບໍລິສຸດຂອງ cfDNA, ຕົວຢ່າງ (1.5-2.0 ml) ໄດ້ຖືກລະລາຍ ແລະ ປຸງແຕ່ງໂດຍໃຊ້ຊຸດ NucleoSnap cfDNA (Macherey-Nagel, Bethlehen, PA) ຕາມຄຳແນະນຳຂອງຜູ້ຜະລິດ. ccfDNA ໄດ້ຖືກເກັບຮັກສາໄວ້ທີ່ -80°C ຈົນກວ່າຈະມີການວິເຄາະຕື່ມອີກ. ໃນການທົດລອງບາງຢ່າງ, ccfDNA ໄດ້ຖືກແຍກ ແລະ ເຮັດໃຫ້ບໍລິສຸດໂດຍໃຊ້ຊຸດສືບສວນ DNA QIAamp (QIAGEN, Toronto, Ontario, Canada). DNA ທີ່ບໍລິສຸດໄດ້ຖືກວັດແທກໂດຍໃຊ້ການວິເຄາະ PicoGreen ມາດຕະຖານ. ການແຈກຢາຍຊິ້ນສ່ວນຂອງ ccfDNA ທີ່ໂດດດ່ຽວໄດ້ຖືກວິເຄາະໂດຍການວິເຄາະດ້ວຍວິທີ capillary electrophoresis ໂດຍໃຊ້ເຄື່ອງວິເຄາະຊີວະພາບ Agilent 2100 (Agilent Technologies Inc., Santa Clara, CA) ໂດຍໃຊ້ຊຸດ DNA ຄວາມອ່ອນໄຫວສູງ. ການວິເຄາະໄດ້ປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ຕົວຢ່າງ ccfDNA 1 µl ຕາມຄຳແນະນຳຂອງຜູ້ຜະລິດ.
ສຳລັບການຈັດລຳດັບຂອງຊິ້ນສ່ວນ ccfDNA ຂອງເລືອດ, Génome Québec (Montreal, Quebec, ການາດາ) ໄດ້ກະກຽມຫ້ອງສະໝຸດ shotgun ໂດຍໃຊ້ຊຸດ Illumina DNA Mix ຂອງຊຸດ Illumina MiSeq PE75. ຕົວປັບມາດຕະຖານ (BioO) ໄດ້ຖືກນຳໃຊ້. ໄຟລ໌ຂໍ້ມູນດິບແມ່ນມີຢູ່ຈາກ NCBI Sequence Read Archive (SRR8924808 ແລະ SRR8924809). ຄຸນນະພາບການອ່ານພື້ນຖານໄດ້ຖືກປະເມີນໂດຍໃຊ້ FastQC [23]. Trimmomatic [24] ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການຕັດຕົວປັບ ແລະ ການອ່ານທີ່ມີຄຸນນະພາບບໍ່ດີ. ການອ່ານ Shotgun ທີ່ມີປາຍຄູ່ໄດ້ຖືກລວມເຂົ້າກັນເປັນ FLASH ເປັນການອ່ານດ່ຽວທີ່ຍາວກວ່າໂດຍມີການຊ້ອນກັນຢ່າງໜ້ອຍ 20 bp ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນຄວາມບໍ່ກົງກັນ [25]. ການອ່ານທີ່ຖືກລວມເຂົ້າກັນໄດ້ຖືກໝາຍດ້ວຍ BLASTN ໂດຍໃຊ້ຖານຂໍ້ມູນ NCBI Taxonomy ແບບສອງຝາ (ຄ່າ e < 1e−3 ແລະ 90% homology), ແລະ ການປິດບັງລຳດັບທີ່ມີຄວາມຊັບຊ້ອນຕ່ຳໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ DUST [26]. ການອ່ານທີ່ຖືກລວມເຂົ້າກັນໄດ້ຖືກໝາຍດ້ວຍ BLASTN ໂດຍໃຊ້ຖານຂໍ້ມູນ NCBI Taxonomy ແບບສອງຝາ (ຄ່າ e < 1e−3 ແລະ 90% homology), ແລະ ການປິດບັງລຳດັບທີ່ມີຄວາມຊັບຊ້ອນຕ່ຳໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ DUST [26]. Объединенные чтения были аннотированы с помощью BLASTN с использованием базы данных таксономии двуслтвор (значение e < 1e-3 и 90% гомологии), а маскирование последовательностей низкой сложности было выпольненино [26]. ການອ່ານທີ່ລວມກັນໄດ້ຖືກໝາຍດ້ວຍ BLASTN ໂດຍໃຊ້ຖານຂໍ້ມູນ taxonomy ຂອງ NCBI bivalve (ຄ່າ e < 1e-3 ແລະ 90% homology), ແລະ ການປິດບັງລໍາດັບຄວາມຊັບຊ້ອນຕ່ໍາໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ DUST [26].使用双壳类NCBI 分类数据库(e 值< 1e-3 和90% 同源性)用BLASTN 注释合并的读数,并使进行低复杂度序列的掩蔽.使用双壳类 ncbi 分类((<1e-3和 90%同源)用用用注释合并读数,并俽6用注释合并读数,并俽6甶用复杂度序列的。。 掩蔽掩蔽掩蔽掩蔽掩蔽掩蔽掩蔽潩蔽掩掩蔽掩蔽Объединенные чтения были аннотированы с помощью BLASTN с использованием таксономической базы даннылтр всус NCBI (значение e <1e-3 и 90% гомологии), а маскирование последовательностей низкой сложности было выпосьностей низкой сложности было выпосьненней [26]. ການອ່ານທີ່ລວມກັນໄດ້ຖືກໝາຍດ້ວຍ BLASTN ໂດຍໃຊ້ຖານຂໍ້ມູນ taxonomic ຂອງ NCBI bivalve (ຄ່າ e <1e-3 ແລະ 90% homology), ແລະ ການປິດບັງລໍາດັບຄວາມຊັບຊ້ອນຕ່ໍາໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ DUST [26].ການອ່ານໄດ້ຖືກແບ່ງອອກເປັນສອງກຸ່ມຄື: ກ່ຽວຂ້ອງກັບລໍາດັບສອງຝາ (ໃນທີ່ນີ້ເອີ້ນວ່າການອ່ານດ້ວຍຕົນເອງ) ແລະ ບໍ່ກ່ຽວຂ້ອງ (ການອ່ານທີ່ບໍ່ແມ່ນດ້ວຍຕົນເອງ). ສອງກຸ່ມໄດ້ຖືກປະກອບແຍກຕ່າງຫາກໂດຍໃຊ້ MEGAHIT ເພື່ອສ້າງ contigs [27]. ໃນຂະນະດຽວກັນ, ການແຈກຢາຍທາງດ້ານ taxonomic ຂອງການອ່ານ microbiome ຂອງມະນຸດຕ່າງດາວໄດ້ຖືກຈັດປະເພດໂດຍໃຊ້ Kraken2 [28] ແລະສະແດງໂດຍຕາຕະລາງພາຍ Krona ໃນ Galaxy [29, 30]. kmers ທີ່ດີທີ່ສຸດໄດ້ຖືກກຳນົດວ່າເປັນ kmers-59 ຈາກການທົດລອງເບື້ອງຕົ້ນຂອງພວກເຮົາ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ການເຊື່ອມໂຍງດ້ວຍຕົນເອງໄດ້ຖືກກຳນົດໂດຍການສອດຄ່ອງກັບ BLASTN (ຖານຂໍ້ມູນ NCBI ຝາສອງຂ້າງ, ຄ່າ e < 1e−10 ແລະ 60% ຄວາມຄ້າຍຄືກັນ) ສຳລັບຄຳອະທິບາຍສຸດທ້າຍ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ການເຊື່ອມໂຍງດ້ວຍຕົນເອງໄດ້ຖືກກຳນົດໂດຍການສອດຄ່ອງກັບ BLASTN (ຖານຂໍ້ມູນ NCBI ຝາສອງຂ້າງ, ຄ່າ e < 1e−10 ແລະ 60% ຄວາມຄ້າຍຄືກັນ) ສຳລັບຄຳອະທິບາຍສຸດທ້າຍ. Затем собственные контиги были идентифицированы путем сопоставления с BLASTN (база данных двустворча двустворча) значение e <1e-10 и гомология 60%) для окончательной аннотации. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ການເຊື່ອມໂຍງຕົວເອງໄດ້ຖືກລະບຸໂດຍການຈັບຄູ່ກັບ BLASTN (ຖານຂໍ້ມູນ NCBI bivalve, ຄ່າ e <1e-10 ແລະ 60% homology) ສຳລັບຄຳອະທິບາຍສຸດທ້າຍ.然后通过与BLASTN(双壳贝类NCBI数据库,e值< 1e-10 和60%同源性)对齐来识别自身重叠群以进行最终注释.然后通过与BLASTN(双壳贝类NCBI数据库,e值< 1e-10 和60% Затем были идентифицированы собственные контиги для окончательной аннотации путем сопоставления NBI (BlAST BI) для двустворчатых моллюсков, значение e <1e-10 и гомология 60%). ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ການເຊື່ອມໂຍງຕົວເອງໄດ້ຖືກກຳນົດສຳລັບການໝາຍເຫດສຸດທ້າຍໂດຍການຈັບຄູ່ກັບ BLASTN (ຖານຂໍ້ມູນ NCBI bivalve, ຄ່າ e <1e-10 ແລະ 60% homology). ໃນຂະນະດຽວກັນ, ກຸ່ມ nonself ໄດ້ຖືກໝາຍດ້ວຍ BLASTN (ຖານຂໍ້ມູນ nt NCBI, ຄ່າ e < 1e−10 ແລະ 60% homology). ໃນຂະນະດຽວກັນ, ກຸ່ມ nonself ໄດ້ຖືກໝາຍດ້ວຍ BLASTN (ຖານຂໍ້ມູນ nt NCBI, ຄ່າ e < 1e−10 ແລະ 60% homology). Параллельно чужеродные групповые контиги были аннотированы с помощью BLASTN (база данных nt NCBI, значиояние-1гома данных nt NCBI, значиояние-1гом 60%). ໃນຂະນະດຽວກັນ, ກຸ່ມຕ່າງປະເທດທີ່ຖືກເຊື່ອມໂຍງໄດ້ຖືກໝາຍດ້ວຍ BLASTN (ຖານຂໍ້ມູນ NT NCBI, ຄ່າ e <1e-10 ແລະ 60% homology).平行地,用BLASTN(nt NCBI 数据库,e 值< 1e-10 和60% 同源性)注释非自身组重叠群.平行地,用BLASTN(nt NCBI 数据库,e 值< 1e-10 和60% 同源性)注释非自身组重叠群. Параллельно контиги, не относящиеся к собственной группе, были аннотированы с помощью BLASTN (базачни nt BIненны) <1e-10 ແລະ гомология 60%). ໃນຂະນະດຽວກັນ, ກຸ່ມທີ່ບໍ່ແມ່ນຕົວຂອງມັນເອງໄດ້ຖືກໝາຍດ້ວຍ BLASTN (ຖານຂໍ້ມູນ nt NCBI, ຄ່າ e <1e-10 ແລະ 60% homology). BLASTX ຍັງໄດ້ຖືກດຳເນີນຢູ່ໃນກຸ່ມທີ່ບໍ່ແມ່ນຕົວຂອງມັນເອງໂດຍໃຊ້ຖານຂໍ້ມູນ nr ແລະ RefSeq protein NCBI (ຄ່າ e < 1e−10 ແລະ 60% homology). BLASTX ຍັງໄດ້ຖືກດຳເນີນຢູ່ໃນກຸ່ມທີ່ບໍ່ແມ່ນຕົວຂອງມັນເອງໂດຍໃຊ້ຖານຂໍ້ມູນ nr ແລະ RefSeq protein NCBI (ຄ່າ e < 1e−10 ແລະ 60% homology). BLASTX также был проведен на несамостоятельных контигах с использованием баз данных белка nr и RefSeq NCBI (значи1eение гомология 60%). BLASTX ຍັງໄດ້ຖືກປະຕິບັດຢູ່ໃນກຸ່ມທີ່ບໍ່ແມ່ນຕົວຂອງມັນເອງໂດຍໃຊ້ຖານຂໍ້ມູນໂປຣຕີນ nr ແລະ RefSeq NCBI (ຄ່າ e < 1e-10 ແລະ 60% homology).还使用nr 和RefSeq 蛋白NCBI 数据库对非自身重叠群进行了BLASTX(e 值< 1e-10 和60% 倧源).还使用nr 和RefSeq 蛋白NCBI 数据库对非自身重叠群进行了BLASTX(e 值< 1e-10 和60% 倧源). BLASTX также выполняли на несамостоятельных контигах с использованием баз данных белка nr и RefSeq NCBI (значиогоме значиогом значиние-1гом значиогом 60%). BLASTX ຍັງໄດ້ຖືກປະຕິບັດຢູ່ໃນກຸ່ມທີ່ບໍ່ແມ່ນຕົວຂອງມັນເອງໂດຍໃຊ້ຖານຂໍ້ມູນໂປຣຕີນ nr ແລະ RefSeq NCBI (ຄ່າ e <1e-10 ແລະ 60% homology).ກຸ່ມ BLASTN ແລະ BLASTX ຂອງ non-self-contigs ເປັນຕົວແທນຂອງ contigs ສຸດທ້າຍ (ເບິ່ງໄຟລ໌ເສີມ).
ໄພຣເມີທີ່ໃຊ້ສຳລັບ PCR ແມ່ນລະບຸໄວ້ໃນຕາຕະລາງ S1. Taq DNA polymerase (Bio Basic Canada, Markham, ON) ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຂະຫຍາຍພັນທຸກໍາເປົ້າໝາຍ ccfDNA. ເງື່ອນໄຂປະຕິກິລິຍາຕໍ່ໄປນີ້ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້: denaturation ທີ່ 95°C ເປັນເວລາ 3 ນາທີ, 95°C ເປັນເວລາ 1 ນາທີ, ຕັ້ງຄ່າອຸນຫະພູມ annealing ເປັນເວລາ 1 ນາທີ, elongation ທີ່ 72°C ເປັນເວລາ 1 ນາທີ, 35 ຮອບວຽນ, ແລະສຸດທ້າຍ 72°C ພາຍໃນ 10 ນາທີ. . ຜະລິດຕະພັນ PCR ໄດ້ຖືກແຍກອອກໂດຍ electrophoresis ໃນ agarose gels (1.5%) ທີ່ມີ SYBRTM Safe DNA Gel Stain (Invitrogen, Burlington, ON, Canada) ທີ່ 95 V.
ຫອຍນາງລົມ (Mytilus spp.) ໄດ້ຖືກປັບສະພາບໃຫ້ເໝາະສົມກັບສະພາບອາກາດໃນນ້ຳທະເລທີ່ມີອົກຊີເຈນ 500 ມລ (32 PSU) ເປັນເວລາ 24 ຊົ່ວໂມງທີ່ອຸນຫະພູມ 4°C. DNA ພລາສມິດທີ່ມີສ່ວນປະສົມທີ່ເຂົ້າລະຫັດລຳດັບ cDNA ຂອງມະນຸດ galectin-7 (ເລກທີ່ເຂົ້າ NCBI L07769) ໄດ້ຖືກເພີ່ມເຂົ້າໃນຂວດທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນສຸດທ້າຍ 190 μg/μl. ຫອຍນາງລົມທີ່ຖືກຟັກພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂດຽວກັນໂດຍບໍ່ມີການເພີ່ມ DNA ແມ່ນກຸ່ມຄວບຄຸມ. ຖັງຄວບຄຸມທີສາມມີ DNA ໂດຍບໍ່ມີຫອຍນາງລົມ. ເພື່ອຕິດຕາມຄຸນນະພາບຂອງ DNA ໃນນ້ຳທະເລ, ຕົວຢ່າງນ້ຳທະເລ (20 μl; ເຮັດຊ້ຳສາມຄັ້ງ) ໄດ້ຖືກເກັບມາຈາກແຕ່ລະຖັງໃນເວລາທີ່ລະບຸໄວ້. ສຳລັບການຕິດຕາມ DNA ພລາສມິດ, ຫອຍນາງລົມ LB ໄດ້ຖືກເກັບກ່ຽວໃນເວລາທີ່ລະບຸໄວ້ ແລະ ວິເຄາະໂດຍ qPCR ແລະ ddPCR. ເນື່ອງຈາກປະລິມານເກືອສູງຂອງນ້ຳທະເລ, ສ່ວນປະສົມທີ່ຖືກລະລາຍໃນນ້ຳທີ່ມີຄຸນນະພາບ PCR (1:10) ກ່ອນການວິເຄາະ PCR ທັງໝົດ.
ການກວດ PCR ແບບຢອດດິຈິຕອລ (ddPCR) ໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ໂປໂຕຄອນ BioRad QX200 (Mississauga, Ontario, ການາດາ). ໃຊ້ໂປຣໄຟລ໌ອຸນຫະພູມເພື່ອກຳນົດອຸນຫະພູມທີ່ດີທີ່ສຸດ (ຕາຕະລາງ S1). ຢອດໄດ້ຖືກສ້າງຂຶ້ນໂດຍໃຊ້ເຄື່ອງສ້າງຢອດ QX200 (BioRad). ddPCR ໄດ້ຖືກປະຕິບັດດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້: 95°C ເປັນເວລາ 5 ນາທີ, 50 ຮອບວຽນຂອງ 95°C ເປັນເວລາ 30 ວິນາທີ ແລະ ອຸນຫະພູມການອົບແຫ້ງທີ່ກຳນົດໄວ້ເປັນເວລາ 1 ນາທີ ແລະ 72°C ເປັນເວລາ 30 ວິນາທີ, 4°C ເປັນເວລາ 5 ນາທີ ແລະ 90°C ພາຍໃນ 5 ນາທີ. ຈຳນວນຢອດ ແລະ ປະຕິກິລິຍາໃນທາງບວກ (ຈຳນວນສຳເນົາ/µl) ໄດ້ຖືກວັດແທກໂດຍໃຊ້ເຄື່ອງອ່ານຢອດ QX200 (BioRad). ຕົວຢ່າງທີ່ມີຢອດໜ້ອຍກວ່າ 10,000 ຢອດໄດ້ຖືກປະຕິເສດ. ການຄວບຄຸມຮູບແບບບໍ່ໄດ້ຖືກປະຕິບັດທຸກຄັ້ງທີ່ ddPCR ຖືກດຳເນີນການ.
qPCR ໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ Rotor-Gene® 3000 (Corbett Research, Sydney, Australia) ແລະ primers ສະເພາະ LGALS7. PCR ທີ່ມີປະລິມານທັງໝົດໄດ້ຖືກປະຕິບັດໃນ 20 µl ໂດຍໃຊ້ຊຸດ QuantiFast SYBR Green PCR Kit (QIAGEN). qPCR ໄດ້ເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍການຟັກເປັນເວລາ 15 ນາທີທີ່ 95°C ຕາມດ້ວຍ 40 ຮອບວຽນທີ່ 95°C ເປັນເວລາ 10 ວິນາທີ ແລະ ທີ່ 60°C ເປັນເວລາ 60 ວິນາທີ ດ້ວຍການເກັບກຳຂໍ້ມູນໜຶ່ງຄັ້ງ. ເສັ້ນໂຄ້ງການລະລາຍຖືກສ້າງຂຶ້ນໂດຍໃຊ້ການວັດແທກຕໍ່ເນື່ອງທີ່ 95°C ເປັນເວລາ 5 ວິນາທີ, 65°C ເປັນເວລາ 60 ວິນາທີ, ແລະ 97°C ໃນຕອນທ້າຍຂອງ qPCR. ແຕ່ລະ qPCR ໄດ້ຖືກປະຕິບັດເປັນສາມຄັ້ງ, ຍົກເວັ້ນຕົວຢ່າງຄວບຄຸມ.
ເນື່ອງຈາກຫອຍນາງລົມເປັນທີ່ຮູ້ຈັກກັນດີໃນອັດຕາການກອງທີ່ສູງ, ພວກເຮົາໄດ້ສືບສວນກ່ອນວ່າພວກມັນສາມາດກັ່ນຕອງ ແລະ ຮັກສາຊິ້ນສ່ວນ DNA ທີ່ມີຢູ່ໃນນ້ຳທະເລໄດ້ຫຼືບໍ່. ພວກເຮົາຍັງສົນໃຈວ່າຊິ້ນສ່ວນເຫຼົ່ານີ້ສະສົມຢູ່ໃນລະບົບນ້ຳเหลืองເຄິ່ງເປີດຂອງພວກມັນຫຼືບໍ່. ພວກເຮົາໄດ້ແກ້ໄຂບັນຫານີ້ໂດຍການທົດລອງໂດຍການຕິດຕາມຊະຕາກຳຂອງຊິ້ນສ່ວນ DNA ທີ່ລະລາຍທີ່ເພີ່ມເຂົ້າໃນຖັງຫອຍນາງລົມສີຟ້າ. ເພື່ອຄວາມສະດວກໃນການຕິດຕາມຊິ້ນສ່ວນ DNA, ພວກເຮົາໄດ້ໃຊ້ DNA ພລາສມິດຕ່າງປະເທດ (ບໍ່ແມ່ນຕົວມັນເອງ) ທີ່ມີ gene galectin-7 ຂອງມະນຸດ. ddPCR ຕິດຕາມຊິ້ນສ່ວນ DNA ພລາສມິດໃນນ້ຳທະເລ ແລະ ຫອຍນາງລົມ. ຜົນໄດ້ຮັບຂອງພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຖ້າປະລິມານຂອງຊິ້ນສ່ວນ DNA ໃນນ້ຳທະເລຍັງຄົງທີ່ຂ້ອນຂ້າງຄົງທີ່ຕາມການເວລາ (ສູງສຸດ 7 ມື້) ໃນເວລາທີ່ບໍ່ມີຫອຍນາງລົມ, ຫຼັງຈາກນັ້ນໃນເວລາທີ່ມີຫອຍນາງລົມລະດັບນີ້ເກືອບຈະຫາຍໄປໝົດພາຍໃນ 8 ຊົ່ວໂມງ (ຮູບທີ 1a,b). ຊິ້ນສ່ວນຂອງ DNA ພາຍນອກສາມາດກວດພົບໄດ້ງ່າຍພາຍໃນ 15 ນາທີໃນນ້ຳໃນຊ່ອງປາກ ແລະ ເລືອດ (ຮູບທີ 1c). ຊິ້ນສ່ວນເຫຼົ່ານີ້ຍັງສາມາດກວດພົບໄດ້ເຖິງ 4 ຊົ່ວໂມງຫຼັງຈາກການສຳຜັດ. ກິດຈະກຳການກັ່ນຕອງນີ້ທຽບກັບຊິ້ນສ່ວນ DNA ແມ່ນທຽບເທົ່າກັບກິດຈະກຳການກັ່ນຕອງຂອງເຊື້ອແບັກທີເຣຍ ແລະ ສາຫຼ່າຍ [31]. ຜົນໄດ້ຮັບເຫຼົ່ານີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າຫອຍນາງລົມສາມາດກັ່ນຕອງ ແລະ ສະສົມ DNA ຕ່າງປະເທດໄວ້ໃນຊ່ອງນ້ຳຂອງພວກມັນ.
ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນທຽບເທົ່າຂອງ DNA ພລາສມິດໃນນ້ຳທະເລໃນເວລາມີ (A) ຫຼື ບໍ່ມີ (B) ຂອງຫອຍນາງລົມ, ວັດແທກໂດຍ ddPCR. ໃນ A, ຜົນໄດ້ຮັບແມ່ນສະແດງເປັນເປີເຊັນ, ໂດຍມີຂອບຂອງກ່ອງເປັນຕົວແທນຂອງເປີເຊັນໄທລ໌ທີ 75 ແລະ ທີ 25. ເສັ້ນໂຄ້ງໂລກາລິດທີ່ພໍດີແມ່ນສະແດງເປັນສີແດງ, ແລະພື້ນທີ່ທີ່ມີເງົາສີເທົາສະແດງເຖິງຊ່ວງຄວາມເຊື່ອໝັ້ນ 95%. ໃນ B, ເສັ້ນສີແດງສະແດງເຖິງຄ່າສະເລ່ຍ ແລະ ເສັ້ນສີຟ້າສະແດງເຖິງຊ່ວງຄວາມເຊື່ອໝັ້ນ 95% ສຳລັບຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນ. C ການສະສົມຂອງ DNA ພລາສມິດໃນນ້ຳເລືອດ ແລະ ນ້ຳວາວຂອງຫອຍນາງລົມໃນເວລາທີ່ແຕກຕ່າງກັນຫຼັງຈາກການເພີ່ມ DNA ພລາສມິດ. ຜົນໄດ້ຮັບແມ່ນສະແດງເປັນສຳເນົາຢ່າງແທ້ຈິງທີ່ກວດພົບ/ມລ (±SE).
ຕໍ່ໄປ, ພວກເຮົາໄດ້ສືບສວນຕົ້ນກຳເນີດຂອງ ccfDNA ໃນຫອຍທີ່ເກັບມາຈາກຕຽງຫອຍໃນໝູ່ເກາະ Kerguelen, ເຊິ່ງເປັນກຸ່ມເກາະທີ່ຢູ່ຫ່າງໄກສອກຫຼີກທີ່ມີອິດທິພົນຂອງມະນຸດຈຳກັດ. ເພື່ອຈຸດປະສົງນີ້, cccDNA ຈາກ hemolymphs ຂອງຫອຍໄດ້ຖືກແຍກ ແລະ ບໍລິສຸດໂດຍວິທີການທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປເພື່ອເຮັດໃຫ້ cccDNA ຂອງມະນຸດບໍລິສຸດ [32, 33]. ພວກເຮົາພົບວ່າຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງ hemolymph ccfDNA ໂດຍສະເລ່ຍໃນຫອຍແມ່ນຢູ່ໃນລະດັບ micrograms ຕໍ່ ml hemolymph ຕ່ຳ (ເບິ່ງຕາຕະລາງ S2, ຂໍ້ມູນເພີ່ມເຕີມ). ລະດັບຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນນີ້ແມ່ນໃຫຍ່ກວ່າໃນຄົນທີ່ມີສຸຂະພາບແຂງແຮງຫຼາຍ (nanograms ຕ່ຳຕໍ່ມິນລີລິດ), ແຕ່ໃນກໍລະນີທີ່ຫາຍາກ, ໃນຄົນເຈັບມະເຮັງ, ລະດັບຂອງ ccfDNA ສາມາດບັນລຸຫຼາຍໄມໂຄຣgrams ຕໍ່ມິນລີລິດ [34, 35]. ການວິເຄາະການແຈກຢາຍຂະໜາດຂອງ hemolymph ccfDNA ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຊິ້ນສ່ວນເຫຼົ່ານີ້ມີຂະໜາດແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ຕັ້ງແຕ່ 1000 bp ຫາ 1000 bp ຈົນເຖິງ 5000 bp (ຮູບທີ 2). ຜົນໄດ້ຮັບທີ່ຄ້າຍຄືກັນນີ້ໄດ້ຮັບໂດຍໃຊ້ຊຸດສືບສວນ QIAamp ທີ່ອີງໃສ່ຊິລິກາ, ເຊິ່ງເປັນວິທີການທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປໃນວິທະຍາສາດທາງດ້ານນິຕິວິທະຍາເພື່ອແຍກ ແລະ ບໍລິສຸດ DNA ຈີໂນມຢ່າງໄວວາຈາກຕົວຢ່າງ DNA ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຕ່ຳ, ລວມທັງ ccfDNA [36].
ຮູບພາບເອເລັກໂຕຣໂຟແກຣມ ccfDNA ຕົວແທນຂອງ hemolymph mussels. ສະກັດດ້ວຍຊຸດ NucleoSnap Plasma (ດ້ານເທິງ) ແລະຊຸດນັກຄົ້ນຄວ້າ DNA QIAamp. B ຮູບແບບໄວໂອລິນສະແດງໃຫ້ເຫັນການແຈກຢາຍຂອງຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງ hemolymph ccfDNA (±SE) ໃນຫອຍ. ເສັ້ນສີດຳ ແລະ ສີແດງສະແດງເຖິງຄ່າກາງ ແລະ ຄວາໄທລ໌ທຳອິດ ແລະ ທີສາມຕາມລຳດັບ.
ປະມານ 1% ຂອງ ccfDNA ໃນມະນຸດ ແລະ ສັດລີງມີແຫຼ່ງທີ່ມາຈາກຕ່າງປະເທດ [21, 37]. ເນື່ອງຈາກລະບົບການໄຫຼວຽນຂອງເລືອດເຄິ່ງເປີດຂອງຫອຍສອງຝາ, ນ້ຳທະເລທີ່ອຸດົມດ້ວຍຈຸລິນຊີ, ແລະ ການແຈກຢາຍຂະໜາດຂອງຫອຍນາງລົມ ccfDNA, ພວກເຮົາໄດ້ສົມມຸດຕິຖານວ່າຫອຍນາງລົມ hemolymph ccfDNA ອາດຈະມີ DNA ຈຸລິນຊີທີ່ອຸດົມສົມບູນ ແລະ ຫຼາກຫຼາຍ. ເພື່ອທົດສອບສົມມຸດຕິຖານນີ້, ພວກເຮົາໄດ້ຈັດລຳດັບ hemolymph ccfDNA ຈາກຕົວຢ່າງ Aulacomya atra ທີ່ເກັບມາຈາກໝູ່ເກາະ Kerguelen, ເຊິ່ງໃຫ້ຜົນການອ່ານຫຼາຍກວ່າ 10 ລ້ານຄັ້ງ, 97.6% ຂອງການອ່ານໄດ້ຜ່ານການຄວບຄຸມຄຸນນະພາບ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ການອ່ານໄດ້ຖືກຈັດປະເພດຕາມແຫຼ່ງທີ່ມາຂອງຕົນເອງ ແລະ ບໍ່ແມ່ນຕົວຕົນໂດຍໃຊ້ຖານຂໍ້ມູນຫອຍສອງຝາ BLASTN ແລະ NCBI (ຮູບ S1, ຂໍ້ມູນເພີ່ມເຕີມ).
ໃນມະນຸດ, ທັງ DNA ນິວເຄຼຍ ແລະ ໄມໂທຄອນເດຣຍ ສາມາດປ່ອຍອອກສູ່ກະແສເລືອດໄດ້ [38]. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ໃນການສຶກສາໃນປະຈຸບັນ, ມັນເປັນໄປບໍ່ໄດ້ທີ່ຈະອະທິບາຍລາຍລະອຽດກ່ຽວກັບ DNA ຈີໂນມນິວເຄຼຍຂອງຫອຍ, ເນື່ອງຈາກວ່າຈີໂນມ A. atra ຍັງບໍ່ທັນໄດ້ຖືກຈັດລຳດັບ ຫຼື ອະທິບາຍ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ພວກເຮົາສາມາດລະບຸຊິ້ນສ່ວນ ccfDNA ຈຳນວນໜຶ່ງທີ່ມີຕົ້ນກຳເນີດຂອງພວກເຮົາເອງໂດຍໃຊ້ຫ້ອງສະໝຸດສອງຝາ (ຮູບ S2, ຂໍ້ມູນເພີ່ມເຕີມ). ພວກເຮົາຍັງໄດ້ຢືນຢັນການມີຊິ້ນສ່ວນ DNA ທີ່ມີຕົ້ນກຳເນີດຂອງພວກເຮົາເອງໂດຍການຂະຫຍາຍ PCR ໂດຍກົງຂອງຍີນ A. atra ເຫຼົ່ານັ້ນທີ່ຖືກຈັດລຳດັບ (ຮູບທີ 3). ເຊັ່ນດຽວກັນ, ເນື່ອງຈາກວ່າຈີໂນມໄມໂທຄອນເດຣຍຂອງ A. atra ມີຢູ່ໃນຖານຂໍ້ມູນສາທາລະນະ, ຄົນເຮົາສາມາດຊອກຫາຫຼັກຖານສຳລັບການມີຊິ້ນສ່ວນ ccfDNA ໄມໂທຄອນເດຣຍໃນ hemolymph ຂອງ A. atra. ການມີຊິ້ນສ່ວນ DNA ໄມໂທຄອນເດຣຍໄດ້ຮັບການຢືນຢັນໂດຍການຂະຫຍາຍ PCR (ຮູບທີ 3).
ມີພັນທຸກໍາໄມໂທຄອນເດຣຍຫຼາຍຊະນິດຢູ່ໃນເລືອດຂອງ A. atra (ຈຸດສີແດງ - ໝາຍເລກສະຕັອກ: SRX5705969) ແລະ M. platensis (ຈຸດສີຟ້າ - ໝາຍເລກສະຕັອກ: SRX5705968) ທີ່ຖືກຂະຫຍາຍໂດຍ PCR. ຮູບພາບດັດແປງມາຈາກ Breton et al., 2011 B ການຂະຫຍາຍຂອງນ້ຳໄຫຼໃນເລືອດຈາກ A. atra ເກັບໄວ້ໃນເຈ້ຍ FTA. ໃຊ້ເຂັມເຈາະຂະໜາດ 3 ມມ ເພື່ອເພີ່ມໂດຍກົງໃສ່ທໍ່ PCR ທີ່ມີສ່ວນປະສົມ PCR.
ເນື່ອງຈາກປະລິມານຈຸລິນຊີທີ່ອຸດົມສົມບູນໃນນ້ຳທະເລ, ໃນເບື້ອງຕົ້ນພວກເຮົາໄດ້ສຸມໃສ່ລັກສະນະຂອງລຳດັບ DNA ຂອງຈຸລິນຊີໃນເລືອດ. ເພື່ອເຮັດສິ່ງນີ້, ພວກເຮົາໃຊ້ສອງຍຸດທະສາດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ຍຸດທະສາດທຳອິດໄດ້ໃຊ້ Kraken2, ເຊິ່ງເປັນໂປຣແກຣມຈັດປະເພດລຳດັບໂດຍອີງໃສ່ອັລກໍຣິທຶມທີ່ສາມາດລະບຸລຳດັບຈຸລິນຊີໄດ້ຢ່າງແມ່ນຍຳທຽບເທົ່າກັບ BLAST ແລະເຄື່ອງມືອື່ນໆ [28]. ການອ່ານຫຼາຍກວ່າ 6719 ຄັ້ງໄດ້ຖືກກຳນົດວ່າມີຕົ້ນກຳເນີດມາຈາກເຊື້ອແບັກທີເຣຍ, ໃນຂະນະທີ່ 124 ແລະ 64 ຄັ້ງແມ່ນມາຈາກ archaea ແລະໄວຣັດຕາມລຳດັບ (ຮູບທີ 4). ຊິ້ນສ່ວນ DNA ຂອງເຊື້ອແບັກທີເຣຍທີ່ອຸດົມສົມບູນທີ່ສຸດແມ່ນ Firmicutes (46%), Proteobacteria (27%), ແລະ Bacteroidetes (17%) (ຮູບທີ 4a). ການແຈກຢາຍນີ້ສອດຄ່ອງກັບການສຶກສາກ່ອນໜ້ານີ້ຂອງຈຸລິນຊີຫອຍທະເລສີຟ້າ [39, 40]. Gammaproteobacteria ແມ່ນຊັ້ນຫຼັກຂອງ Proteobacteria (44%), ລວມທັງ Vibrionales ຫຼາຍຊະນິດ (ຮູບທີ 4b). ວິທີການ ddPCR ໄດ້ຢືນຢັນການມີຊິ້ນສ່ວນ DNA Vibrio ໃນ ccfDNA ຂອງ A. atra hemolymph (ຮູບທີ 4c) [41]. ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຂໍ້ມູນເພີ່ມເຕີມກ່ຽວກັບຕົ້ນກຳເນີດຂອງເຊື້ອແບັກທີເຣັຍຂອງ ccfDNA, ວິທີການເພີ່ມເຕີມໄດ້ຖືກນຳໃຊ້ (ຮູບ S2, ຂໍ້ມູນເພີ່ມເຕີມ). ໃນກໍລະນີນີ້, ການອ່ານທີ່ຊ້ອນກັນໄດ້ຖືກປະກອບເປັນການອ່ານຄູ່ ແລະ ຖືກຈັດປະເພດເປັນແຫຼ່ງກຳເນີດຂອງຕົນເອງ (ສອງຝາ) ຫຼື ບໍ່ມີແຫຼ່ງກຳເນີດຂອງຕົນເອງໂດຍໃຊ້ BLASTN ແລະ ຄ່າ e ຂອງ 1e−3 ແລະ ຈຸດຕັດທີ່ມີຄວາມຄ້າຍຄືກັນ >90%. ໃນກໍລະນີນີ້, ການອ່ານທີ່ຊ້ອນກັນໄດ້ຖືກປະກອບເປັນການອ່ານຄູ່ ແລະ ຖືກຈັດປະເພດເປັນແຫຼ່ງກຳເນີດຂອງຕົນເອງ (ສອງຝາ) ຫຼື ບໍ່ມີແຫຼ່ງກຳເນີດຂອງຕົນເອງໂດຍໃຊ້ BLASTN ແລະ ຄ່າ e ຂອງ 1e−3 ແລະ ຈຸດຕັດທີ່ມີຄວາມຄ້າຍຄືກັນ >90%. В этом случае перекрывающиеся чтения были собраны как чтения с парными концами и были классифицирова (двустворчатые моллюски) или чужие по происхождению с использованием BLASTN и значения e 1e-3 и отсечи0ния % и отсечи0ния % . ໃນກໍລະນີນີ້, ການອ່ານທີ່ຊ້ອນກັນໄດ້ຖືກເກັບກຳເປັນການອ່ານທີ່ມີຄູ່ ແລະ ຖືກຈັດປະເພດເປັນການອ່ານພື້ນເມືອງ (ສອງຝາ) ຫຼື ບໍ່ແມ່ນຕົ້ນສະບັບໂດຍໃຊ້ BLASTN ແລະ ຄ່າ e ຂອງ 1e-3 ແລະ ຈຸດຕັດທີ່ມີຄວາມຄ້າຍຄືກັນ >90%.在这种情况下,重叠的读数组装为配对末端读数,并使用BLASTN 和1e-3的e 值和>90%同源性的截止值分类为自身(双壳类)或非自身来源.在这种情况下,重叠读数组装为配末端读数,使用使用使用 blastn的和 - 1 ກ້ອນ. 90% 同源性的分类自身(双壳类)非自身。。。。。 В этом случае перекрывающиеся чтения были собраны как чтения с парными концами и классифицироввсте ка (двустворчатые моллюски) или несобственные по происхождению с использованием значений e BLASTN и 1e-3 и 0пгриого 9пгориога ໃນກໍລະນີນີ້, ການອ່ານທີ່ຊ້ອນກັນໄດ້ຖືກເກັບກຳເປັນການອ່ານທີ່ມີຄູ່ ແລະ ຈັດປະເພດເປັນການອ່ານຂອງຕົນເອງ (ສອງຝາ) ຫຼື ບໍ່ແມ່ນຕົ້ນສະບັບໂດຍໃຊ້ຄ່າ e BLASTN ແລະ 1e-3 ແລະ ຂອບເຂດຄວາມຄ້າຍຄືກັນ >90%.ເນື່ອງຈາກຈີໂນມຂອງ A. atra ຍັງບໍ່ທັນໄດ້ຖືກຈັດລຳດັບ, ພວກເຮົາໄດ້ໃຊ້ກົນລະຍຸດການປະກອບ de novo ຂອງຕົວປະກອບ MEGAHIT Next Generation Sequencing (NGS). ມີ contigs ທັງໝົດ 147,188 ອັນໄດ້ຖືກລະບຸວ່າເປັນແຫຼ່ງກຳເນີດທີ່ຂຶ້ນກັບ (bivalves). contigs ເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ຖືກລະເບີດດ້ວຍຄ່າ e-value ​​ຂອງ 1e-10 ໂດຍໃຊ້ BLASTN ແລະ BLASTX. ກົນລະຍຸດນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ພວກເຮົາສາມາດລະບຸຊິ້ນສ່ວນທີ່ບໍ່ແມ່ນ bivalve 482 ອັນທີ່ມີຢູ່ໃນ A. atra ccfDNA. ຫຼາຍກວ່າເຄິ່ງໜຶ່ງ (57%) ຂອງຊິ້ນສ່ວນ DNA ເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ມາຈາກເຊື້ອແບັກທີເຣຍ, ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນມາຈາກ symbionts ຂອງເຫງືອກ, ລວມທັງ symbionts sulfotrophic, ແລະຈາກ symbionts ຂອງເຫງືອກ Solemya velum (ຮູບທີ 5).
ຄວາມອຸດົມສົມບູນທຽບເທົ່າໃນລະດັບຊະນິດ. B ຄວາມຫຼາກຫຼາຍຂອງຈຸລິນຊີຂອງສອງ phyla ຫຼັກ (Firmicutes ແລະ Proteobacteria). ການຂະຫຍາຍຕົວຕົວແທນຂອງ ddPCR C Vibrio spp. A. ຊິ້ນສ່ວນຂອງ gene 16S rRNA (ສີຟ້າ) ໃນ hemolymphs atra ສາມອັນ.
ການວິເຄາະ contig ທັງໝົດ 482 ອັນ. ຮູບແບບທົ່ວໄປຂອງການແຈກຢາຍ taxonomic ຂອງ metagenomic contig annotations (prokaryotes ແລະ eukaryotes). B ການແຈກຢາຍລະອຽດຂອງຊິ້ນສ່ວນ DNA ຂອງເຊື້ອແບັກທີເຣຍທີ່ລະບຸໂດຍ BLASTN ແລະ BLASTX.
ການວິເຄາະ Kraken2 ຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຫອຍນາງລົມ ccfDNA ມີຊິ້ນສ່ວນ DNA archaeal, ລວມທັງຊິ້ນສ່ວນ DNA ຂອງ Euryarchaeota (65%), Crenarchaeota (24%), ແລະ Thaurmarcheota (11%) (ຮູບທີ 6a). ການມີຊິ້ນສ່ວນ DNA ທີ່ມາຈາກ Euryarchaeota ແລະ Crenarchaeota, ເຊິ່ງເຄີຍພົບໃນຊຸມຊົນຈຸລິນຊີຂອງຫອຍນາງລົມ Californian, ບໍ່ຄວນເປັນເລື່ອງແປກໃຈ [42]. ເຖິງແມ່ນວ່າ Euryarchaeota ມັກຈະກ່ຽວຂ້ອງກັບສະພາບທີ່ຮຸນແຮງ, ແຕ່ປະຈຸບັນໄດ້ຮັບການຍອມຮັບວ່າທັງ Euryarchaeota ແລະ Crenarcheota ແມ່ນບັນດາ prokaryotes ທີ່ພົບເລື້ອຍທີ່ສຸດໃນສະພາບແວດລ້ອມ cryogenic ທາງທະເລ [43, 44]. ການມີຈຸລິນຊີ methanogenic ໃນຫອຍນາງລົມບໍ່ແມ່ນເລື່ອງແປກໃຈ, ໂດຍພິຈາລະນາລາຍງານທີ່ຜ່ານມາກ່ຽວກັບການຮົ່ວໄຫຼຂອງມີເທນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຈາກການຮົ່ວໄຫຼຂອງພື້ນຜິວເທິງພູພຽງ Kerguelen [45] ແລະການຜະລິດມີເທນຂອງຈຸລິນຊີທີ່ເປັນໄປໄດ້ທີ່ສັງເກດເຫັນຢູ່ນອກຊາຍຝັ່ງຂອງໝູ່ເກາະ Kerguelen [46].
ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຄວາມສົນໃຈຂອງພວກເຮົາໄດ້ປ່ຽນໄປອ່ານຈາກໄວຣັດ DNA. ຕາມທີ່ພວກເຮົາຮູ້, ນີ້ແມ່ນການສຶກສານອກເປົ້າໝາຍຄັ້ງທຳອິດກ່ຽວກັບເນື້ອໃນໄວຣັດຂອງຫອຍ. ຕາມທີ່ຄາດໄວ້, ພວກເຮົາໄດ້ພົບເຫັນຊິ້ນສ່ວນ DNA ຂອງ bacteriophages (Caudovirales) (ຮູບທີ 6b). ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, DNA ໄວຣັດທີ່ພົບເລື້ອຍທີ່ສຸດແມ່ນມາຈາກ phylum ຂອງ nucleocytoviruses, ເຊິ່ງເອີ້ນກັນວ່າໄວຣັດ DNA ຂະໜາດໃຫຍ່ຂອງ cytoplasmic nuclear (NCLDV), ເຊິ່ງມີ genome ທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດຂອງໄວຣັດໃດໆ. ພາຍໃນ phylum ນີ້, ລຳດັບ DNA ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຂອງຄອບຄົວ Mimimidoviridae (58%) ແລະ Poxviridae (21%), ເຊິ່ງເຈົ້າພາບທຳມະຊາດຂອງມັນປະກອບມີສັດກະດູກສັນຫຼັງ ແລະ ສັດປະເພດ arthropods, ໃນຂະນະທີ່ສັດສ່ວນໜ້ອຍຂອງລຳດັບ DNA ເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຂອງສາຫຼ່າຍໄວຣັດທີ່ຮູ້ຈັກ. ຕິດເຊື້ອສາຫຼ່າຍ eukaryotic ທະເລ. ລຳດັບດັ່ງກ່າວຍັງໄດ້ຮັບຈາກໄວຣັດ Pandora, ໄວຣັດຍັກໃຫຍ່ທີ່ມີຂະໜາດ genome ທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດຂອງສະກຸນໄວຣັດໃດໆທີ່ຮູ້ຈັກ. ສິ່ງທີ່ໜ້າສົນໃຈແມ່ນຂອບເຂດຂອງເຈົ້າພາບທີ່ຮູ້ຈັກວ່າຕິດເຊື້ອໄວຣັດ, ຕາມການກຳນົດໂດຍການຈັດລຳດັບ hemolymph ccfDNA, ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງໃຫຍ່ (ຮູບ S3, ຂໍ້ມູນເພີ່ມເຕີມ). ມັນປະກອບມີໄວຣັດທີ່ຕິດເຊື້ອແມງໄມ້ເຊັ່ນ Baculoviridae ແລະ Iridoviridae, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບໄວຣັດທີ່ຕິດເຊື້ອ amoeba, ສາຫຼ່າຍ ແລະ ສັດມີກະດູກສັນຫຼັງ. ພວກເຮົາຍັງພົບລຳດັບທີ່ກົງກັບຈີໂນມ Pithovirus sibericum. Pitoviruses (ເຊິ່ງເອີ້ນກັນວ່າ "ໄວຣັດຊອມບີ້") ໄດ້ຖືກແຍກອອກມາຈາກ permafrost ອາຍຸ 30,000 ປີໃນ Siberia [47]. ດັ່ງນັ້ນ, ຜົນໄດ້ຮັບຂອງພວກເຮົາແມ່ນສອດຄ່ອງກັບບົດລາຍງານກ່ອນໜ້ານີ້ທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າບໍ່ແມ່ນໄວຣັດຊະນິດທັນສະໄໝທັງໝົດທີ່ສູນພັນໄປ [48] ແລະ ໄວຣັດເຫຼົ່ານີ້ອາດຈະມີຢູ່ໃນລະບົບນິເວດທະເລ subarctic ທີ່ຫ່າງໄກ.
ສຸດທ້າຍ, ພວກເຮົາໄດ້ທົດສອບເພື່ອເບິ່ງວ່າພວກເຮົາສາມາດຊອກຫາຊິ້ນສ່ວນ DNA ຈາກສັດຫຼາຍຈຸລັງອື່ນໆໄດ້ຫຼືບໍ່. BLASTN ແລະ BLASTX ລະບຸໄດ້ວ່າມີສິ່ງແປກປອມທັງໝົດ 482 ຢ່າງ (genomic ແລະ protein). ຜົນໄດ້ຮັບຂອງພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າໃນບັນດາຊິ້ນສ່ວນແປກປອມຂອງ ccfDNA ຂອງສັດຫຼາຍຈຸລັງ, DNA ຂອງກະດູກມີຢູ່ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ (ຮູບທີ 5). ຊິ້ນສ່ວນ DNA ຈາກແມງໄມ້ ແລະ ຊະນິດພັນອື່ນໆກໍ່ໄດ້ຖືກພົບເຫັນເຊັ່ນກັນ. ສ່ວນໃຫຍ່ຂອງຊິ້ນສ່ວນ DNA ບໍ່ໄດ້ຖືກລະບຸ, ອາດຈະເປັນຍ້ອນການນຳສະເໜີໜ້ອຍຂອງຊະນິດພັນທະເລຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍໃນຖານຂໍ້ມູນ genomic ເມື່ອທຽບກັບຊະນິດພັນບົກ [49].
ໃນເອກະສານສະບັບນີ້, ພວກເຮົານຳໃຊ້ແນວຄວາມຄິດ LB ກັບຫອຍນາງລົມ, ໂດຍໂຕ້ຖຽງວ່າການຈັດລຽງລຳດັບ hemolymph ccfDNA ສາມາດໃຫ້ຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບອົງປະກອບຂອງລະບົບນິເວດແຄມຝັ່ງທະເລ. ໂດຍສະເພາະ, ພວກເຮົາພົບວ່າ 1) hemolymph ຂອງຫອຍນາງລົມມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນສູງ (ລະດັບໄມໂຄຣກຣາມ) ຂອງຊິ້ນສ່ວນ DNA ທີ່ໝູນວຽນຂະໜາດໃຫຍ່ (~1-5 kb); 2) ຊິ້ນສ່ວນ DNA ເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນທັງເອກະລາດ ແລະ ບໍ່ເອກະລາດ. 3) ໃນບັນດາແຫຼ່ງຕ່າງປະເທດຂອງຊິ້ນສ່ວນ DNA ເຫຼົ່ານີ້, ພວກເຮົາໄດ້ພົບເຫັນ DNA ຂອງເຊື້ອແບັກທີເຣຍ, ໂບຮານຄະດີ ແລະ ໄວຣັດ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບ DNA ຂອງສັດຫຼາຍຈຸລັງອື່ນໆ; 4) ການສະສົມຂອງຊິ້ນສ່ວນ ccfDNA ຕ່າງປະເທດເຫຼົ່ານີ້ໃນ hemolymph ເກີດຂຶ້ນຢ່າງໄວວາ ແລະ ປະກອບສ່ວນເຂົ້າໃນກິດຈະກຳການກັ່ນຕອງພາຍໃນຂອງຫອຍນາງລົມ. ສະຫຼຸບແລ້ວ, ການສຶກສາຂອງພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າແນວຄວາມຄິດຂອງ LB, ເຊິ່ງມາຮອດປະຈຸບັນໄດ້ຖືກນຳໃຊ້ສ່ວນໃຫຍ່ໃນຂົງເຂດຊີວະແພດ, ເປັນລະຫັດແຫຼ່ງຂໍ້ມູນທີ່ອຸດົມສົມບູນແຕ່ຍັງບໍ່ທັນໄດ້ສຳຫຼວດທີ່ສາມາດນຳໃຊ້ເພື່ອເຂົ້າໃຈການພົວພັນລະຫວ່າງຊະນິດ sentinel ແລະ ສິ່ງແວດລ້ອມຂອງພວກມັນໄດ້ດີຂຶ້ນ.
ນອກເໜືອໄປຈາກສັດລີງ, ການແຍກ ccfDNA ໄດ້ຖືກລາຍງານໃນສັດລ້ຽງລູກດ້ວຍນົມ, ລວມທັງໜູ, ໝາ, ແມວ, ແລະມ້າ [50, 51, 52]. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ຕາມຄວາມຮູ້ຂອງພວກເຮົາ, ການສຶກສາຂອງພວກເຮົາແມ່ນຄັ້ງທຳອິດທີ່ລາຍງານການກວດພົບ ແລະ ການຈັດລຳດັບຂອງ ccfDNA ໃນສັດທະເລທີ່ມີລະບົບການໄຫຼວຽນເປີດ. ລັກສະນະທາງກາຍວິພາກ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການກັ່ນຕອງຂອງຫອຍນາງລົມນີ້, ຢ່າງໜ້ອຍກໍບາງສ່ວນ, ອາດຈະອະທິບາຍລັກສະນະຂະໜາດທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງຊິ້ນສ່ວນ DNA ທີ່ໄຫຼວຽນເມື່ອທຽບກັບຊະນິດອື່ນໆ. ໃນມະນຸດ, ຊິ້ນສ່ວນ DNA ສ່ວນໃຫຍ່ທີ່ໄຫຼວຽນຢູ່ໃນເລືອດແມ່ນຊິ້ນສ່ວນຂະໜາດນ້ອຍທີ່ມີຂະໜາດຕັ້ງແຕ່ 150 ຫາ 200 bp. ດ້ວຍຈຸດສູງສຸດສູງສຸດ 167 bp [34, 53]. ສ່ວນນ້ອຍແຕ່ສຳຄັນຂອງຊິ້ນສ່ວນ DNA ມີຂະໜາດລະຫວ່າງ 300 ຫາ 500 bp, ແລະປະມານ 5% ຍາວກວ່າ 900 bp. [54]. ເຫດຜົນຂອງການແຈກຢາຍຂະໜາດນີ້ແມ່ນຍ້ອນວ່າແຫຼ່ງຕົ້ນຕໍຂອງ ccfDNA ໃນ plasma ເກີດຂຶ້ນຍ້ອນການຕາຍຂອງເຊວ, ບໍ່ວ່າຈະເປັນຍ້ອນການຕາຍຂອງເຊວ ຫຼື ຍ້ອນການເນົ່າເປື່ອຍຂອງເຊວ hematopoietic ທີ່ໄຫຼວຽນຢູ່ໃນບຸກຄົນທີ່ມີສຸຂະພາບແຂງແຮງ ຫຼື ຍ້ອນການຕາຍຂອງເຊວເນື້ອງອກໃນຄົນເຈັບມະເຮັງ (ເຊິ່ງເອີ້ນວ່າ DNA ເນື້ອງອກທີ່ໄຫຼວຽນ). ການແຈກຢາຍຂະໜາດຂອງ hemolymph ccfDNA ທີ່ພວກເຮົາພົບໃນຫອຍນາງລົມມີຕັ້ງແຕ່ 1000 ຫາ 5000 bp, ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າຫອຍນາງລົມ ccfDNA ມີຕົ້ນກຳເນີດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ນີ້ແມ່ນສົມມຸດຕິຖານທີ່ມີເຫດຜົນ, ເນື່ອງຈາກຫອຍນາງລົມມີລະບົບຫຼອດເລືອດເຄິ່ງເປີດ ແລະ ອາໄສຢູ່ໃນສະພາບແວດລ້ອມທາງນ້ຳທະເລທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນສູງຂອງ DNA genomic ຈຸລິນຊີ. ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ການທົດລອງໃນຫ້ອງທົດລອງຂອງພວກເຮົາໂດຍໃຊ້ DNA ຈາກພາຍນອກໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຫອຍນາງລົມສະສົມຊິ້ນສ່ວນ DNA ໃນນ້ຳທະເລ, ຢ່າງໜ້ອຍຫຼັງຈາກສອງສາມຊົ່ວໂມງພວກມັນຈະຖືກເນົ່າເປື່ອຍຫຼັງຈາກການດູດຊຶມຂອງເຊວ ແລະ/ຫຼື ປ່ອຍອອກມາ ແລະ/ຫຼື ເກັບໄວ້ໃນອົງກອນຕ່າງໆ. ເນື່ອງຈາກຄວາມຫາຍາກຂອງຈຸລັງ (ທັງຈຸລັງໂປຣແຄຣິໂອດ ແລະ ຈຸລັງຢູແຄຣິໂອດ), ການນຳໃຊ້ຊ່ອງວ່າງພາຍໃນວາວຈະຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນປະລິມານຂອງ ccfDNA ຈາກແຫຼ່ງທີ່ມາຂອງມັນເອງ ເຊັ່ນດຽວກັນກັບແຫຼ່ງທີ່ມາຈາກຕ່າງປະເທດ. ໂດຍພິຈາລະນາເຖິງຄວາມສຳຄັນຂອງພູມຕ້ານທານທີ່ມີມາແຕ່ກຳເນີດຂອງສອງຝາ ແລະ ຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍຂອງ phagocytes ທີ່ໄຫຼວຽນ, ພວກເຮົາຍັງໄດ້ສົມມຸດຕິຖານຕື່ມອີກວ່າ ແມ່ນແຕ່ ccfDNA ຕ່າງປະເທດກໍ່ອຸດົມສົມບູນໄປດ້ວຍ phagocytes ທີ່ໄຫຼວຽນ ເຊິ່ງສະສົມ DNA ຕ່າງປະເທດເມື່ອກິນຈຸລິນຊີ ແລະ/ຫຼື ເສດເຫຼືອຂອງຈຸລັງ. ເມື່ອພິຈາລະນາຮ່ວມກັນ, ຜົນໄດ້ຮັບຂອງພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ ccfDNA ຂອງ hemolymph ສອງຝາແມ່ນບ່ອນເກັບມ້ຽນຂໍ້ມູນໂມເລກຸນທີ່ເປັນເອກະລັກ ແລະ ເສີມສ້າງສະຖານະພາບຂອງພວກມັນໃນຖານະເປັນຊະນິດ sentinel.
ຂໍ້ມູນຂອງພວກເຮົາຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າການຈັດລຳດັບ ແລະ ການວິເຄາະຊິ້ນສ່ວນ hemolymph ccfDNA ທີ່ມາຈາກເຊື້ອແບັກທີເຣຍສາມາດໃຫ້ຂໍ້ມູນທີ່ສຳຄັນກ່ຽວກັບພືດເຊື້ອແບັກທີເຣຍເຈົ້າພາບ ແລະ ເຊື້ອແບັກທີເຣຍທີ່ມີຢູ່ໃນລະບົບນິເວດທະເລອ້ອມຂ້າງ. ເຕັກນິກການຈັດລຳດັບດ້ວຍການສັກຢາໄດ້ເປີດເຜີຍລຳດັບຂອງເຊື້ອແບັກທີເຣຍ A. atra gill ທີ່ຈະຖືກພາດໄປຖ້າວິທີການກຳນົດ rRNA 16S ແບບທຳມະດາໄດ້ຖືກນຳໃຊ້, ສ່ວນໜຶ່ງແມ່ນຍ້ອນຄວາມລຳອຽງຂອງຫ້ອງສະໝຸດອ້າງອີງ. ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ການນຳໃຊ້ຂໍ້ມູນ LB ຂອງພວກເຮົາທີ່ເກັບກຳມາຈາກ M. platensis ໃນຊັ້ນຫອຍນາງລົມດຽວກັນທີ່ Kerguelen ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າສ່ວນປະກອບຂອງ symbionts ເຊື້ອແບັກທີເຣຍທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບເຫງືອກແມ່ນຄືກັນສຳລັບທັງສອງຊະນິດຂອງຫອຍນາງລົມ (ຮູບ S4, ຂໍ້ມູນເພີ່ມເຕີມ). ຄວາມຄ້າຍຄືກັນຂອງຫອຍນາງລົມສອງຊະນິດທີ່ແຕກຕ່າງກັນທາງພັນທຸກຳອາດຈະສະທ້ອນເຖິງສ່ວນປະກອບຂອງຊຸມຊົນເຊື້ອແບັກທີເຣຍໃນຊັ້ນດິນທີ່ເຢັນ, ມີຊູນຟູຣິກ, ແລະ ພູເຂົາໄຟຂອງ Kerguelen [55, 56, 57, 58]. ລະດັບທີ່ສູງຂຶ້ນຂອງຈຸລິນຊີທີ່ຫຼຸດຜ່ອນຊູນຟູຣິກໄດ້ຖືກອະທິບາຍຢ່າງດີເມື່ອເກັບກ່ຽວຫອຍນາງລົມຈາກເຂດຊາຍຝັ່ງທະເລທີ່ມີການລົບກວນທາງຊີວະພາບ [59], ເຊັ່ນຊາຍຝັ່ງທະເລຂອງ Port-au-France. ຄວາມເປັນໄປໄດ້ອີກອັນໜຶ່ງແມ່ນວ່າພືດທີ່ເປັນໝູ່ຂອງຫອຍນາງລົມອາດຈະໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກການສົ່ງຕໍ່ທາງນອນ [60, 61]. ຕ້ອງມີການຄົ້ນຄວ້າເພີ່ມເຕີມເພື່ອກຳນົດຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງສະພາບແວດລ້ອມທາງທະເລ, ໜ້າດິນທະເລ, ແລະ ອົງປະກອບຂອງເຊື້ອແບັກທີເຣັຍທີ່ອາໄສຢູ່ຮ່ວມກັນໃນຫອຍນາງລົມ. ການສຶກສາເຫຼົ່ານີ້ກຳລັງດຳເນີນຢູ່ໃນປະຈຸບັນ.
ຄວາມຍາວ ແລະ ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງ hemolymph ccfDNA, ຄວາມສະດວກໃນການບໍລິສຸດ, ແລະ ຄຸນນະພາບສູງເພື່ອໃຫ້ສາມາດຈັດລຳດັບ shotgun ໄດ້ໄວ ແມ່ນບາງຂໍ້ດີຫຼາຍຢ່າງຂອງການໃຊ້ mussel ccfDNA ເພື່ອປະເມີນຄວາມຫຼາກຫຼາຍທາງຊີວະພາບໃນລະບົບນິເວດທະເລແຄມຝັ່ງທະເລ. ວິທີການນີ້ມີປະສິດທິພາບໂດຍສະເພາະສຳລັບການກຳນົດລັກສະນະຂອງຊຸມຊົນໄວຣັດ (viromes) ໃນລະບົບນິເວດທີ່ກຳນົດໃຫ້ [62, 63]. ບໍ່ເໝືອນກັບເຊື້ອແບັກທີເຣັຍ, archaea, ແລະ eukaryotes, genomes ຂອງໄວຣັດບໍ່ມີ genes ທີ່ໄດ້ຮັບການອະນຸລັກ phylogenetic ເຊັ່ນລຳດັບ 16S. ຜົນໄດ້ຮັບຂອງພວກເຮົາຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ biopsy ຂອງແຫຼວຈາກຊະນິດຕົວຊີ້ວັດເຊັ່ນ mussels ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກໍານົດຈໍານວນຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງຊິ້ນສ່ວນໄວຣັດ ccfDNA ທີ່ຮູ້ຈັກວ່າຕິດເຊື້ອເຈົ້າພາບທີ່ປົກກະຕິແລ້ວອາໄສຢູ່ໃນລະບົບນິເວດທະເລແຄມຝັ່ງທະເລ. ນີ້ລວມມີໄວຣັສທີ່ຮູ້ຈັກວ່າຕິດເຊື້ອ protozoa, arthropods, ແມງໄມ້, ພືດ, ແລະໄວຣັສເຊື້ອແບັກທີເຣັຍ (ເຊັ່ນ bacteriophages). ການແຜ່ກະຈາຍທີ່ຄ້າຍຄືກັນນີ້ໄດ້ພົບເຫັນເມື່ອພວກເຮົາກວດສອບ hemolymph ccfDNA virome ຂອງ mussels ສີຟ້າ (M. platensis) ທີ່ເກັບມາໃນຊັ້ນ mussel ດຽວກັນທີ່ Kerguelen (ຕາຕະລາງ S2, ຂໍ້ມູນເພີ່ມເຕີມ). ການຈັດລຳດັບ Shotgun ຂອງ ccfDNA ແມ່ນວິທີການໃໝ່ທີ່ໄດ້ຮັບຄວາມນິຍົມໃນການສຶກສາ virome ຂອງມະນຸດ ຫຼື ຊະນິດພັນອື່ນໆ [21, 37, 64]. ວິທີການນີ້ແມ່ນເປັນປະໂຫຍດໂດຍສະເພາະສຳລັບການສຶກສາໄວຣັດ DNA ສາຍຄູ່, ເນື່ອງຈາກບໍ່ມີ gene ດຽວທີ່ຖືກອະນຸລັກໄວ້ໃນບັນດາໄວຣັດ DNA ສາຍຄູ່ທັງໝົດ, ເຊິ່ງເປັນຕົວແທນຂອງໄວຣັດທີ່ຫຼາກຫຼາຍ ແລະ ກວ້າງຂວາງທີ່ສຸດໃນ Baltimore [65]. ເຖິງແມ່ນວ່າໄວຣັດເຫຼົ່ານີ້ສ່ວນໃຫຍ່ຍັງບໍ່ໄດ້ຈັດປະເພດ ແລະ ອາດຈະປະກອບມີໄວຣັດຈາກພາກສ່ວນທີ່ບໍ່ຮູ້ຈັກຢ່າງສົມບູນຂອງໂລກໄວຣັດ [66], ພວກເຮົາພົບວ່າ viromes ແລະ host ranges ຂອງ mussels A. atra ແລະ M. platensis ຕົກຢູ່ລະຫວ່າງສອງຊະນິດ. ເຊັ່ນດຽວກັນ (ເບິ່ງຮູບ S3, ຂໍ້ມູນເພີ່ມເຕີມ). ຄວາມຄ້າຍຄືກັນນີ້ບໍ່ແມ່ນເລື່ອງແປກໃຈ, ເພາະມັນອາດຈະສະທ້ອນເຖິງການຂາດການເລືອກເຟັ້ນໃນການດູດຊຶມ DNA ທີ່ມີຢູ່ໃນສິ່ງແວດລ້ອມ. ການສຶກສາໃນອະນາຄົດໂດຍໃຊ້ RNA ທີ່ບໍລິສຸດແມ່ນຈຳເປັນໃນປະຈຸບັນເພື່ອອະທິບາຍລັກສະນະຂອງ virome RNA.
ໃນການສຶກສາຂອງພວກເຮົາ, ພວກເຮົາໄດ້ໃຊ້ທໍ່ສົ່ງທີ່ເຂັ້ມງວດຫຼາຍທີ່ດັດແປງມາຈາກວຽກງານຂອງ Kowarski ແລະເພື່ອນຮ່ວມງານ [37], ຜູ້ທີ່ໄດ້ໃຊ້ການລຶບສອງຂັ້ນຕອນຂອງການອ່ານທີ່ລວມກັນ ແລະ ການເຊື່ອມຕໍ່ກ່ອນ ແລະ ຫຼັງການປະກອບ ccfDNA ພື້ນເມືອງ, ເຊິ່ງສົ່ງຜົນໃຫ້ມີອັດຕາສ່ວນສູງຂອງການອ່ານທີ່ບໍ່ໄດ້ແຜນທີ່. ດັ່ງນັ້ນ, ພວກເຮົາບໍ່ສາມາດປະຕິເສດໄດ້ວ່າການອ່ານທີ່ບໍ່ໄດ້ແຜນທີ່ເຫຼົ່ານີ້ບາງອັນອາດຈະຍັງມີຕົ້ນກຳເນີດຂອງມັນເອງ, ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຍ້ອນວ່າພວກເຮົາບໍ່ມີຈີໂນມອ້າງອີງສຳລັບຊະນິດຫອຍນີ້. ພວກເຮົາຍັງໄດ້ໃຊ້ທໍ່ສົ່ງນີ້ເພາະວ່າພວກເຮົາມີຄວາມກັງວົນກ່ຽວກັບ chimeras ລະຫວ່າງການອ່ານດ້ວຍຕົນເອງ ແລະ ບໍ່ແມ່ນຕົວເອງ ແລະ ຄວາມຍາວຂອງການອ່ານທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍ Illumina MiSeq PE75. ເຫດຜົນອີກອັນໜຶ່ງສຳລັບການອ່ານທີ່ບໍ່ໄດ້ແຜນທີ່ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນວ່າຈຸລິນຊີທາງທະເລສ່ວນໃຫຍ່, ໂດຍສະເພາະໃນເຂດຫ່າງໄກສອກຫຼີກເຊັ່ນ Kerguelen, ບໍ່ໄດ້ຖືກໝາຍເຫດ. ພວກເຮົາໄດ້ໃຊ້ Illumina MiSeq PE75, ໂດຍສົມມຸດວ່າຄວາມຍາວຂອງຊິ້ນສ່ວນ ccfDNA ຄ້າຍຄືກັບ ccfDNA ຂອງມະນຸດ. ສຳລັບການສຶກສາໃນອະນາຄົດ, ເນື່ອງຈາກຜົນໄດ້ຮັບຂອງພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ hemolymph ccfDNA ມີການອ່ານທີ່ຍາວກວ່າມະນຸດ ແລະ/ຫຼື ສັດລ້ຽງລູກດ້ວຍນົມ, ພວກເຮົາແນະນຳໃຫ້ໃຊ້ແພລດຟອມການຈັດລຳດັບທີ່ເໝາະສົມກວ່າສຳລັບຊິ້ນສ່ວນ ccfDNA ທີ່ຍາວກວ່າ. ການປະຕິບັດນີ້ຈະເຮັດໃຫ້ມັນງ່າຍຂຶ້ນຫຼາຍໃນການລະບຸຕົວຊີ້ບອກເພີ່ມເຕີມສຳລັບການວິເຄາະທີ່ເລິກເຊິ່ງກວ່າ. ການໄດ້ຮັບລຳດັບຈີໂນມນິວເຄຼຍ A. atra ທີ່ສົມບູນທີ່ບໍ່ມີໃນປະຈຸບັນຍັງຈະຊ່ວຍອຳນວຍຄວາມສະດວກໃນການຈຳແນກ ccfDNA ຈາກແຫຼ່ງທີ່ມາຂອງຕົນເອງ ແລະ ບໍ່ແມ່ນຕົວຕົນ. ເນື່ອງຈາກວ່າການຄົ້ນຄວ້າຂອງພວກເຮົາໄດ້ສຸມໃສ່ຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການນຳໃຊ້ແນວຄວາມຄິດຂອງການກວດຊີ້ນສັດນ້ຳໃສ່ຫອຍ, ພວກເຮົາຫວັງວ່າຍ້ອນວ່າແນວຄວາມຄິດນີ້ຖືກນຳໃຊ້ໃນການຄົ້ນຄວ້າໃນອະນາຄົດ, ເຄື່ອງມື ແລະ ທໍ່ສົ່ງໃໝ່ຈະຖືກພັດທະນາເພື່ອເພີ່ມທ່າແຮງຂອງວິທີການນີ້ເພື່ອສຶກສາຄວາມຫຼາກຫຼາຍຂອງຈຸລິນຊີຂອງຫອຍ.
ໃນຖານະທີ່ເປັນຕົວຊີ້ວັດທາງຄລີນິກທີ່ບໍ່ແມ່ນການຮຸກຮານ, ລະດັບ plasma ຂອງມະນຸດທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຂອງ ccfDNA ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບພະຍາດຕ່າງໆ, ຄວາມເສຍຫາຍຂອງເນື້ອເຍື່ອ, ແລະສະພາບຄວາມเครียด [67,68,69]. ການເພີ່ມຂຶ້ນນີ້ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບການປ່ອຍຊິ້ນສ່ວນ DNA ທີ່ມີຕົ້ນກຳເນີດຂອງມັນເອງຫຼັງຈາກຄວາມເສຍຫາຍຂອງເນື້ອເຍື່ອ. ພວກເຮົາໄດ້ແກ້ໄຂບັນຫານີ້ໂດຍໃຊ້ຄວາມກົດດັນຄວາມຮ້ອນສ້ວຍແຫຼມ, ເຊິ່ງຫອຍນາງລົມໄດ້ຖືກສຳຜັດກັບອຸນຫະພູມ 30 °C ເປັນເວລາສັ້ນໆ. ພວກເຮົາໄດ້ດຳເນີນການວິເຄາະນີ້ກ່ຽວກັບຫອຍນາງລົມສາມຊະນິດທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນການທົດລອງເອກະລາດສາມຄັ້ງ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ພວກເຮົາບໍ່ພົບການປ່ຽນແປງໃດໆໃນລະດັບ ccfDNA ຫຼັງຈາກຄວາມກົດດັນຄວາມຮ້ອນສ້ວຍແຫຼມ (ເບິ່ງຮູບ S5, ຂໍ້ມູນເພີ່ມເຕີມ). ການຄົ້ນພົບນີ້ອາດຈະອະທິບາຍ, ຢ່າງໜ້ອຍກໍ່ບາງສ່ວນ, ຄວາມຈິງທີ່ວ່າຫອຍນາງລົມມີລະບົບໄຫຼວຽນຂອງເລືອດເຄິ່ງເປີດ ແລະ ສະສົມ DNA ຕ່າງປະເທດຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍເນື່ອງຈາກກິດຈະກຳການກັ່ນຕອງສູງຂອງມັນ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ຫອຍນາງລົມ, ເຊັ່ນດຽວກັບສັດທີ່ບໍ່ມີກະດູກສັນຫຼັງຫຼາຍຊະນິດ, ອາດຈະທົນທານຕໍ່ຄວາມເສຍຫາຍຂອງເນື້ອເຍື່ອທີ່ເກີດຈາກຄວາມກົດດັນຫຼາຍກວ່າ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຈຳກັດການປ່ອຍ ccfDNA ໃນ hemolymph ຂອງພວກມັນ [70, 71].
ມາຮອດປະຈຸບັນ, ການວິເຄາະ DNA ຂອງຄວາມຫຼາກຫຼາຍທາງຊີວະພາບໃນລະບົບນິເວດທາງນ້ຳສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນສຸມໃສ່ການ metabarcoding DNA ຂອງສິ່ງແວດລ້ອມ (eDNA). ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ວິທີການນີ້ມັກຈະມີຂໍ້ຈຳກັດໃນການວິເຄາະຄວາມຫຼາກຫຼາຍທາງຊີວະພາບເມື່ອໃຊ້ primers. ການໃຊ້ shotgun sequencing ຫຼີກລ່ຽງຂໍ້ຈຳກັດຂອງ PCR ແລະການຄັດເລືອກຊຸດ primer ທີ່ລຳອຽງ. ດັ່ງນັ້ນ, ໃນແງ່ໜຶ່ງ, ວິທີການຂອງພວກເຮົາແມ່ນໃກ້ຊິດກັບວິທີການ sequencing eDNA Shotgun ທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງທີ່ໃຊ້ບໍ່ດົນມານີ້, ເຊິ່ງສາມາດຈັດລຳດັບ DNA ທີ່ແຕກຫັກໄດ້ໂດຍກົງ ແລະວິເຄາະສິ່ງມີຊີວິດເກືອບທັງໝົດ [72, 73]. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ມີບັນຫາພື້ນຖານຈຳນວນໜຶ່ງທີ່ຈຳແນກ LB ຈາກວິທີການ eDNA ມາດຕະຖານ. ແນ່ນອນ, ຄວາມແຕກຕ່າງຕົ້ນຕໍລະຫວ່າງ eDNA ແລະ LB ແມ່ນການນຳໃຊ້ຕົວກອງທຳມະຊາດ. ການນຳໃຊ້ຊະນິດພັນທາງທະເລເຊັ່ນ: ຟອງນ້ຳ ແລະ ຫອຍສອງຊັ້ນ (Dresseina spp.) ເປັນຕົວກອງທຳມະຊາດສຳລັບການສຶກສາ eDNA ໄດ້ຖືກລາຍງານ [74, 75]. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການສຶກສາຂອງ Dreissena ໄດ້ໃຊ້ການກວດເນື້ອເຍື່ອທີ່ DNA ຖືກສະກັດອອກມາ. ການວິເຄາະ ccfDNA ຈາກ LB ບໍ່ຕ້ອງການການກວດເນື້ອເຍື່ອ, ອຸປະກອນ ແລະ ການຂົນສົ່ງພິເສດ ແລະ ບາງຄັ້ງກໍ່ມີລາຄາແພງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບ eDNA ຫຼື ການກວດເນື້ອເຍື່ອ. ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ພວກເຮົາໄດ້ລາຍງານບໍ່ດົນມານີ້ວ່າ ccfDNA ຈາກ LB ສາມາດເກັບຮັກສາ ແລະ ວິເຄາະດ້ວຍການສະໜັບສະໜູນ FTA ໂດຍບໍ່ຕ້ອງຮັກສາລະບົບຕ່ອງໂສ້ເຢັນ, ເຊິ່ງເປັນສິ່ງທ້າທາຍທີ່ສຳຄັນສຳລັບການຄົ້ນຄວ້າໃນເຂດຫ່າງໄກສອກຫຼີກ [76]. ການສະກັດ ccfDNA ຈາກການກວດເນື້ອເຍື່ອແຫຼວຍັງງ່າຍດາຍ ແລະ ໃຫ້ DNA ທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງສຳລັບການຈັດລຳດັບ shotgun ແລະ ການວິເຄາະ PCR. ນີ້ແມ່ນຂໍ້ໄດ້ປຽບອັນຍິ່ງໃຫຍ່ເນື່ອງຈາກຂໍ້ຈຳກັດທາງດ້ານເຕັກນິກບາງຢ່າງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການວິເຄາະ eDNA [77]. ຄວາມງ່າຍດາຍ ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ຳຂອງວິທີການເກັບຕົວຢ່າງຍັງເໝາະສົມໂດຍສະເພາະສຳລັບໂຄງການຕິດຕາມກວດກາໄລຍະຍາວ. ນອກເໜືອໄປຈາກຄວາມສາມາດໃນການກັ່ນຕອງທີ່ສູງຂອງພວກມັນ, ຄຸນສົມບັດທີ່ຮູ້ຈັກກັນດີອີກອັນໜຶ່ງຂອງ bivalves ແມ່ນສ່ວນປະກອບທາງເຄມີຂອງ mucopolysaccharide ຂອງນໍ້າເມືອກຂອງພວກມັນ, ເຊິ່ງສົ່ງເສີມການດູດຊຶມຂອງໄວຣັດ [78, 79]. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ bivalves ເປັນຕົວກອງທຳມະຊາດທີ່ເໝາະສົມສຳລັບການລະບຸລັກສະນະຄວາມຫຼາກຫຼາຍທາງຊີວະພາບ ແລະ ຜົນກະທົບຂອງການປ່ຽນແປງຂອງດິນຟ້າອາກາດໃນລະບົບນິເວດທາງນໍ້າທີ່ກຳນົດໄວ້. ເຖິງແມ່ນວ່າການມີຊິ້ນສ່ວນ DNA ທີ່ມາຈາກເຈົ້າພາບສາມາດຖືກເບິ່ງວ່າເປັນຂໍ້ຈຳກັດຂອງວິທີການເມື່ອທຽບກັບ eDNA, ແຕ່ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການມີ ccfDNA ພື້ນເມືອງດັ່ງກ່າວເມື່ອທຽບກັບ eDNA ແມ່ນເຂົ້າໃຈໄດ້ພ້ອມໆກັນສຳລັບຂໍ້ມູນຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍທີ່ມີຢູ່ສຳລັບການສຶກສາດ້ານສຸຂະພາບ. offset host. ນີ້ລວມທັງການມີລຳດັບໄວຣັດທີ່ປະສົມປະສານເຂົ້າໃນຈີໂນມຂອງເຈົ້າພາບເຈົ້າພາບ. ສິ່ງນີ້ມີຄວາມສຳຄັນໂດຍສະເພາະສຳລັບຫອຍ, ໂດຍພິຈາລະນາເຖິງການມີ retroviruses ມະເຮັງເລືອດທີ່ຖ່າຍທອດຕາມແນວນອນໃນ bivalves [80, 81]. ຂໍ້ໄດ້ປຽບອີກອັນໜຶ່ງຂອງ LB ເໜືອ eDNA ແມ່ນວ່າມັນໃຊ້ປະໂຫຍດຈາກກິດຈະກຳ phagocytic ຂອງຈຸລັງເລືອດທີ່ໄຫຼວຽນຢູ່ໃນ hemolymph, ເຊິ່ງກືນກິນຈຸລິນຊີ (ແລະ genomes ຂອງມັນ). phagocytosis ແມ່ນໜ້າທີ່ຫຼັກຂອງຈຸລັງເລືອດໃນ bivalves [82]. ສຸດທ້າຍ, ວິທີການດັ່ງກ່າວໃຊ້ປະໂຫຍດຈາກຄວາມສາມາດໃນການກັ່ນຕອງທີ່ສູງຂອງຫອຍ (ສະເລ່ຍ 1.5 ລິດ/ຊົ່ວໂມງຂອງນ້ຳທະເລ) ແລະ ການໄຫຼວຽນສອງມື້, ເຊິ່ງເພີ່ມການປະສົມຂອງຊັ້ນນ້ຳທະເລທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດຈັບ eDNA ທີ່ແຕກຕ່າງກັນໄດ້. [83, 84]. ດັ່ງນັ້ນ, ການວິເຄາະ ccfDNA ຂອງຫອຍນາງລົມຈຶ່ງເປັນຊ່ອງທາງທີ່ໜ້າສົນໃຈ ເນື່ອງຈາກຜົນກະທົບທາງໂພຊະນາການ, ເສດຖະກິດ, ແລະ ສິ່ງແວດລ້ອມຂອງຫອຍນາງລົມ. ຄ້າຍຄືກັນກັບການວິເຄາະ LB ທີ່ເກັບມາຈາກມະນຸດ, ວິທີການນີ້ຍັງເປີດຄວາມເປັນໄປໄດ້ໃນການວັດແທກການປ່ຽນແປງທາງພັນທຸກໍາ ແລະ epigenetic ໃນ DNA ຂອງເຈົ້າພາບໃນການຕອບສະໜອງຕໍ່ສານພາຍນອກ. ຕົວຢ່າງ, ເຕັກໂນໂລຊີການຈັດລໍາດັບລຸ້ນທີສາມສາມາດຄາດຄະເນໄດ້ເພື່ອປະຕິບັດການວິເຄາະ methylation ທົ່ວຈີໂນມໃນ ccfDNA ພື້ນເມືອງໂດຍໃຊ້ການຈັດລໍາດັບ nanopore. ຂະບວນການນີ້ຄວນໄດ້ຮັບການອໍານວຍຄວາມສະດວກໂດຍຄວາມຈິງທີ່ວ່າຄວາມຍາວຂອງຊິ້ນສ່ວນ ccfDNA ຂອງຫອຍນາງລົມແມ່ນເຂົ້າກັນໄດ້ດີກັບເວທີການຈັດລໍາດັບທີ່ອ່ານຍາວທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ການວິເຄາະ methylation DNA ທົ່ວຈີໂນມຈາກການດໍາເນີນງານການຈັດລໍາດັບດຽວໂດຍບໍ່ຕ້ອງການການຫັນປ່ຽນທາງເຄມີ.85,86] ນີ້ແມ່ນຄວາມເປັນໄປໄດ້ທີ່ໜ້າສົນໃຈ, ຍ້ອນວ່າມັນໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຮູບແບບການ methylation DNA ສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນເຖິງການຕອບສະໜອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ ແລະ ຍັງຄົງຢູ່ໃນຫຼາຍລຸ້ນຄົນ. ດັ່ງນັ້ນ, ມັນສາມາດໃຫ້ຄວາມເຂົ້າໃຈທີ່ມີຄຸນຄ່າກ່ຽວກັບກົນໄກພື້ນຖານທີ່ຄວບຄຸມການຕອບສະໜອງຫຼັງຈາກການສໍາຜັດກັບການປ່ຽນແປງສະພາບອາກາດ ຫຼື ມົນລະພິດ [87]. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການນໍາໃຊ້ LB ບໍ່ແມ່ນບໍ່ມີຂໍ້ຈໍາກັດ. ບໍ່ຕ້ອງເວົ້າຫຼາຍ, ສິ່ງນີ້ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການມີຊະນິດພັນຕົວຊີ້ວັດຢູ່ໃນລະບົບນິເວດ. ດັ່ງທີ່ໄດ້ກ່າວມາຂ້າງເທິງ, ການໃຊ້ LB ເພື່ອປະເມີນຄວາມຫຼາກຫຼາຍທາງຊີວະພາບຂອງລະບົບນິເວດທີ່ກຳນົດໃຫ້ຍັງຕ້ອງການທໍ່ສົ່ງຊີວະວິທະຍາທີ່ເຂັ້ມງວດເຊິ່ງຄຳນຶງເຖິງການມີຊິ້ນສ່ວນ DNA ຈາກແຫຼ່ງທີ່ມາ. ບັນຫາໃຫຍ່ອີກອັນໜຶ່ງແມ່ນຄວາມພ້ອມຂອງຈີໂນມອ້າງອີງສຳລັບຊະນິດພັນທະເລ. ຫວັງວ່າການລິເລີ່ມຕ່າງໆເຊັ່ນ: ໂຄງການຈີໂນມສັດລ້ຽງລູກດ້ວຍນົມທະເລ ແລະ ໂຄງການ Fish10k ທີ່ຫາກໍ່ສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໃໝ່ [88] ຈະອຳນວຍຄວາມສະດວກໃຫ້ແກ່ການວິເຄາະດັ່ງກ່າວໃນອະນາຄົດ. ການນຳໃຊ້ແນວຄວາມຄິດ LB ກັບສິ່ງມີຊີວິດທີ່ກິນອາຫານໃນທະເລຍັງເຂົ້າກັນໄດ້ກັບຄວາມກ້າວໜ້າລ່າສຸດໃນເຕັກໂນໂລຊີການຈັດລຳດັບ, ເຮັດໃຫ້ມັນເໝາະສົມກັບການພັດທະນາເຄື່ອງໝາຍຊີວະພາບຫຼາຍໂອມເພື່ອໃຫ້ຂໍ້ມູນທີ່ສຳຄັນກ່ຽວກັບສຸຂະພາບຂອງທີ່ຢູ່ອາໄສທາງທະເລເພື່ອຕອບສະໜອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ.
ຂໍ້ມູນການຈັດລຳດັບຈີໂນມໄດ້ຖືກເກັບຮັກສາໄວ້ໃນບ່ອນເກັບມ້ຽນອ່ານລຳດັບ NCBI https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sra/SRR8924808 ພາຍໃຕ້ Bioprojects SRR8924808.
Brierley AS, Kingsford MJ ຜົນກະທົບຂອງການປ່ຽນແປງສະພາບອາກາດຕໍ່ສິ່ງມີຊີວິດໃນທະເລ ແລະ ລະບົບນິເວດ. Cole Biology. 2009; 19: P602–P614.
Gissi E, Manea E, Mazaris AD, Fraschetti S, Almpanidou V, Bevilacqua S, ແລະ ອື່ນໆ. ພິຈາລະນາຜົນກະທົບລວມຂອງການປ່ຽນແປງຂອງດິນຟ້າອາກາດ ແລະ ຄວາມກົດດັນໃນທ້ອງຖິ່ນອື່ນໆຕໍ່ສະພາບແວດລ້ອມທາງທະເລ. ສະພາບແວດລ້ອມວິທະຍາສາດທົ່ວໄປ. 2021;755:142564.
Carella F, Antuofermo E, Farina S, Salati F, Mandas D, Prado P, et al. ). ວິທະຍາສາດທໍາອິດຂອງເດືອນມີນາ. 2020; 7:48.
Seront L, Nicastro CR, Zardi GI, Goberville E. ການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມທົນທານຕໍ່ຄວາມຮ້ອນພາຍໃຕ້ສະພາບຄວາມກົດດັນຄວາມຮ້ອນຊ້ຳໆອະທິບາຍເຖິງອັດຕາການຕາຍສູງໃນລະດູຮ້ອນຂອງຫອຍນາງລົມສີຟ້າ. ບົດລາຍງານວິທະຍາສາດ 2019; 9:17498.
Fey SB, Siepielski AM, Nussle S, Cervantes-Yoshida K, Hwan JL, Huber ER, ແລະ ອື່ນໆ. ການປ່ຽນແປງທີ່ຜ່ານມາໃນຄວາມຖີ່, ສາເຫດ ແລະ ຂອບເຂດຂອງການຕາຍຂອງສັດ. Proc Natl Acad Sci USA. 2015;112:1083-8.
Scarpa F, Sanna D, Azzena I, Mughetti D, Cerruti F, Hosseini S, et al. ເຊື້ອພະຍາດທີ່ບໍ່ສະເພາະຫຼາຍຊະນິດອາດເຮັດໃຫ້ເກີດການຕາຍຂອງ Pinna nobilis ມະຫາຊົນ. ຊີວິດ. 2020; 10:238.
Bradley M, Coutts SJ, Jenkins E, O'Hara TM. ຜົນກະທົບທີ່ອາດເກີດຂຶ້ນຈາກການປ່ຽນແປງຂອງດິນຟ້າອາກາດຕໍ່ພະຍາດຕິດຕໍ່ຈາກສັດສູ່ຄົນໃນອາກຕິກ. Int J Circumpolar health. 2005; 64:468–77.
Beyer J., Greene NW, Brooks S., Allan IJ, Ruus A., Gomez T. ແລະ ອື່ນໆ. ຫອຍນາງລົມສີຟ້າ (Mytilus edulis spp.) ເປັນສິ່ງມີຊີວິດສັນຍານໃນການຕິດຕາມກວດກາມົນລະພິດແຄມຝັ່ງທະເລ: ບົດວິຈານ. Mar Environ Res 2017; 130:338-65.
Siravegna G, Marsoni S, Siena S, Bardelli A. ການປະສົມປະສານຂອງການກວດຊີ້ນເນື້ອດ້ວຍນໍ້າໃນການປິ່ນປົວມະເຮັງ. Nat Rev Clean Oncol. 2017; 14:531–48.
Wan JCM, Massie C, Garcia-Corbacho J, Mouliere F, Brenton JD, Caldas C, ແລະ ອື່ນໆ. ການເຕີບໃຫຍ່ຂອງເນື້ອງອກດ້ວຍນ້ຳ: ຊ່ວຍໃຫ້ DNA ຂອງເນື້ອງອກໄຫຼວຽນໄດ້. Nat Rev Cancer. 2017;17:223–38.
Mandel P., Metais P. ກົດນິວເຄຼຍສ໌ໃນ plasma ຂອງມະນຸດ. ບົດບັນທຶກກອງປະຊຸມຂອງບໍລິສັດຍ່ອຍ Soc Biol. 1948; 142:241-3.
Bronkhorst AJ, Ungerer W, Holdenrieder S. ບົດບາດໃໝ່ສຳລັບ DNA ທີ່ບໍ່ມີຈຸລັງເປັນຕົວຊີ້ບອກໂມເລກຸນສຳລັບການປິ່ນປົວມະເຮັງ. ການວັດແທກປະລິມານຂອງການວິເຄາະ biomolar. 2019;17:100087.
Ignatiadis M., Sledge GW, Jeffrey SS ການກວດຊີ້ນເນື້ອດ້ວຍນໍ້າເຂົ້າສູ່ຄລີນິກ - ບັນຫາການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດ ແລະ ສິ່ງທ້າທາຍໃນອະນາຄົດ. Nat Rev Clin Oncol. 2021; 18:297–312.
Lo YM, Corbetta N., Chamberlain PF, Rai W., Sargent IL, Redman CW ແລະ ອື່ນໆ. DNA ຂອງລູກໃນທ້ອງມີຢູ່ໃນ plasma ແລະ serum ຂອງແມ່. Lancet. 1997; 350:485-7.
Mufarray MN, Wong RJ, Shaw GM, Stevenson DK, Quake SR ການສຶກສາກ່ຽວກັບຂະບວນການຖືພາ ແລະ ອາການແຊກຊ້ອນຂອງມັນໂດຍໃຊ້ RNA ພາຍນອກຈຸລັງທີ່ໄຫຼວຽນຢູ່ໃນເລືອດຂອງແມ່ຍິງໃນລະຫວ່າງການຖືພາ. Dopediatrics. 2020;8:605219.
Ollerich M, Sherwood K, Keown P, Schütz E, Beck J, Stegbauer J, ແລະ ອື່ນໆ. ການກວດເນື້ອເຍື່ອດ້ວຍນໍ້າ: DNA ທີ່ບໍ່ມີຈຸລັງຜູ້ບໍລິຈາກຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກວດຫາບາດແຜທີ່ມີລັກສະນະຄ້າຍຄືກັນໃນການຜ່າຕັດໝາກໄຂ່ຫຼັງ. Nat Rev Nephrol. 2021; 17:591–603.
Juan FC, Lo YM ນະວັດຕະກໍາໃນການວິນິດໄສກ່ອນເກີດ: ການຈັດລໍາດັບຈີໂນມໃນ plasma ຂອງແມ່. Anna MD. 2016;67:419-32.
Gu W, Deng X, Lee M, Sucu YD, Arevalo S, Stryke D, ແລະ ອື່ນໆ. ການກວດພົບເຊື້ອພະຍາດຢ່າງວ່ອງໄວດ້ວຍການຈັດລໍາດັບ metagenomic ລຸ້ນຕໍ່ໄປຂອງນໍ້າໃນຮ່າງກາຍທີ່ຕິດເຊື້ອ. Nat Medicine. 2021;27:115-24.


ເວລາໂພສ: ສິງຫາ-14-2022