L’importanza delle banche dati per il DNA barcoding.
Le analisi condotte utilizzando la metodologia del DNA barcoding rappresentano uno dei servizi di punta offerti da FEM2-Ambiente. Ogni giorno collaboriamo con aziende operanti nei settori agroalimentare, erboristico e fitofarmaceutico supportandole nella verifica della qualità dei loro prodotti mediante l’analisi del DNA. Questo processo consente, ad esempio, di confermare l’identità delle specie impiegate nelle produzioni o di individuare eventuali contaminazioni.
La nostra attività tuttavia non sarebbe possibile senza l’esistenza di banche dati pubbliche che raccolgono un vasto repertorio di sequenze genetiche di numerose specie. Queste risorse fondamentali consentono di effettuare analisi più efficienti e tempestive, evitando prolungate tempistiche di ricerca.
Al centro dell’identificazione delle specie tramite DNA barcoding risiede infatti il concetto di correlare la sequenza di DNA di un campione sconosciuto con una sequenza di riferimento. Questo approccio garantisce precisione e affidabilità nell’identificazione delle specie, fondamentali per le attività di controllo qualità e di ricerca condotte da FEM2-Ambiente.
Le banche dati costituiscono inoltre una risorsa imprescindibile per condurre studi scientifici, approfondire le conoscenze nel campo della genetica e contribuire alla salvaguardia della biodiversità.
Le banche dati, alcuni esempi
Tra le banche dati più famose e ricche troviamo:
- GenBank, una banca dati open access, istituita nel 1982. Il database è prodotto e mantenuto dal National Center for Biotechnology Information (NCBI), che è parte dei National Institutes of Health statunitensi, all’interno della International Nucleotide Sequence Database Collaboration (INSDC).
- Barcode of Life Data System (BOLD o BOLD Systems) è un archivio di sequenze geniche specificamente dedicato al DNA barcoding.
- Global Genome Biodiversity Network (GGBN), fondato nel 2011, si propone di mettere a disposizione della ricerca, tramite una comunità online di archivi di biodiversità, collezioni di alta qualità, accuratamente documentate e validate, contenenti campioni di DNA o tessuti di biodiversità.
Nel contesto dei settori ittico, erboristico e agroalimentare, le banche dati sono oggi una fonte ricca di informazioni che rendono il DNA barcoding uno strumento efficace in tali ambiti. Tuttavia, la situazione è diversa per quanto riguarda gli studi sulla biodiversità. In questi casi, la ricerca assume un ruolo fondamentale nella creazione e nello sviluppo di banche dati sempre più dettagliate e complete per approfondire la conoscenza della biodiversità.
Reperti antichi e nuove informazioni
Un esempio di ricerca in questa direzione è rappresentato dallo studio dal titolo “Enhancing DNA barcode reference libraries by harvesting terrestrial arthropods at the Smithsonian’s National Museum of Natural History”. Questo studio sintetizza i risultati del progetto “Barcoding NMNH terrestrial invertebrate genera”, il cui obiettivo è produrre sequenze di DNA barcoding di organismi non ancora presenti su GenBank, BOLD o GGBN, e avviare la conservazione a lungo termine di campioni di DNA genomico accessibili al pubblico. Gli studiosi hanno esaminato le collezioni del National Museum of Natural History dello Smithsonian al fine di ottenere sequenze di DNA barcoding per generi di artropodi che non erano ancora stati catalogati in uno o più database pubblici di sequenze di riferimento.
L’utilizzo di tali collezioni presenta tuttavia delle sfide: la vastità delle collezioni, la varietà delle metodologie di conservazione tra i diversi gruppi tassonomici e l’età avanzata di molti campioni. Questi aspetti hanno reso necessaria l’ideazione di protocolli efficienti e metodologie molecolari per l’amplificazione e il sequenziamento di frammenti di DNA barcoding da campioni spesso deteriorati.
Grazie agli approcci sviluppati, sono state ottenute sequenze da 5.686 campioni appartenenti a 3.737 specie, distribuite in 3.886 generi e 205 famiglie, provenienti da 137 paesi diversi. Le sequenze corrispondenti e i relativi dati tassonomici sono ora accessibili su Barcode of Life Data System, GenBank, il Global Biodiversity Information Facility, il Global Genome Biodiversity Network Data Portal e il NMNH data portal. Queste nuove informazioni rappresentano una preziosa fonte di informazioni che sarà fondamentale per la ricerca futura nel campo della biodiversità e della biologia molecolare.
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