DNA mà các sinh vật sống, bao gồm cả con người và những thứ khác thải ra môi trường được gọi là DNA môi trường (eDNA). Thu thập eDNA từ nước để tìm hiểu về các loài sống ở đó đã trở nên khá phổ biến nhưng cho đến nay, chưa ai cố gắng thu thập eDNA của động vật từ không khí.
“Điều chúng tôi muốn biết là liệu có thể lọc eDNA từ không khí để theo dõi sự hiện diện của động vật trên cạn hay không” - tác giả nghiên cứu Elizabeth Clare, tuyên bố trong một video tóm tắt cho nghiên cứu, được công bố trên tạp chí PeerJ.
Clare và các đồng nghiệp của cô đã thử thu thập DNA từ không khí trong một cơ sở động vật nuôi chuột chũi khỏa thân. Các nhà nghiên cứu đã phát hiện thấy cả DNA của con người và chuột chũi trong không khí từ cả chuồng chuột chũi và căn phòng nơi chúng được nuôi nhốt.
Matthew Barnes, nhà sinh thái học tại Đại học Công nghệ Texas ở Lubbock, người không tham gia vào nghiên cứu mới, cho biết: “Việc chứng minh rằng DNA của các động vật tương đối lớn cũng có thể được phát hiện trong các mẫu không khí mở rộng đáng kể tiềm năng phân tích eDNA trong không khí”.
Trong thập kỷ qua, việc thu thập và phân tích eDNA để nghiên cứu và quản lý các quần thể động thực vật đã rất thành công.
“Phép loại suy mà tôi sử dụng giống như cách thám tử tại hiện trường vụ án, tìm một mẩu thuốc lá và ngoáy nó để lấy DNA cho thấy tên tội phạm có mặt tại hiện trường vụ án. Chúng tôi làm điều đó với eDNA ngoại trừ thay vì tìm kiếm tội phạm, chúng tôi đang tìm kiếm những loài hiếm thấy và khó phát hiện”, Matthew Barnes nói.
Trước nghiên cứu này, một số nhà khoa học đã thu thập DNA thực vật từ không khí, nhưng hầu hết các thí nghiệm đó đều liên quan đến những thực vật được biết giải phóng chùm DNA vào không khí dưới dạng phấn hoa và phát tán hạt. Nhưng trong khi động vật không bắn bào tử phấn hoa vào không khí, chúng lại tiết ra DNA dưới dạng nước bọt và tế bào da chết.
Để xem liệu eDNA của động vật từ những nguồn này có thể được thu thập hay không, Clare và các đồng nghiệp của cô đã hút không khí từ một chuồng chuột chũi khỏa thân và từ căn phòng chứa các lồng chuột thông qua các bộ lọc tương tự như bộ lọc HEPA thường thấy trong hệ thống sưởi và thông gió.
Sau đó, các nhà nghiên cứu đã trích xuất DNA từ các bộ lọc và giải trình tự nó. Để xác định chủng loại từ DNA, các nhà nghiên cứu đã so sánh các trình tự này với trình tự tham chiếu trong cơ sở dữ liệu.
Clare nói với Live Science rằng, việc phát hiện DNA của con người trong chuồng thú lúc đầu đã khiến các nhà nghiên cứu ngạc nhiên. Tuy nhiên, do có người thường xuyên chăm sóc những con chuột chũi, nên nhìn lại thì phát hiện này cũng có lý.
Trong tương lai, các nhà khoa học hy vọng sẽ sử dụng kỹ thuật này để theo dõi các loài động vật ở những nơi khó tiếp cận. Clare nói với Live Science: “Tôi có thể hình dung việc cắm một cái ống vào trong một tổ hoặc xuống một hệ thống đường hầm và hút không khí từ hệ thống đó thay vì phải cố gắng theo dõi các loài động vật để tìm ra những gì đang tồn tại bên dưới”.
Phương pháp thu thập DNA từ không khí khi ứng dụng vào thực tế sẽ giúp ích trong việc nghiên cứu các bệnh lây truyền qua đường không khí cũng như công tác pháp y giám định tội phạm.
