המערכות האקולוגיות החופיות של תאילנד, במיוחד המנגרובים שלה, עשירות במגוון ביולוגי וממלאות תפקידים קריטיים בהגנה על החופים, אחסון פחמן ותפוקה ימית. עם זאת, מערכות אקולוגיות אלו מתמודדות עם איומים חמורים משינויי אקלים, זיהום והידרדרות של בתי גידול. שימור גנומי בתאילנד שואף להגן על המגוון הגנטי של המנגרובים על ידי שימוש בטכניקות מודרניות כגון רצף DNA וניטור גנטי.
בראיון זה, Wirulda Pootakham, מנהלת המרכז הלאומי לאומי של תאילנד, מדברת עם NewsMedical על שימור גנומי במנגרובים של תאילנד.
האם תוכל לספר לנו על עבודתך במרכזי Omic הלאומי וכיצד הגעת להתמחות במערכות אקולוגיות כמו מנגרובים?
שמי וירולדה פוטאקהאם. אני ראש מעבדת המחקר הגנומית במרכז הלאומי של אומיק בתאילנד. עמיתיי ואני עורכים מחקר גנומי, תוך התמקדות במגוון גנטי במערכות אקולוגיות חיוניות כמו יערות מנגרובים.
מערכות אקולוגיות אלו חשובות למגוון הביולוגי של תאילנד והן רגישות לגורמי לחץ טבעיים וגורמי לחץ הנגרמים על ידי האדם. הבנת המבנה הגנטי שלהם עשויה לעזור להבטיח את התמדה שלהם למרות איומים ניכרים משינויי אקלים והרס בתי גידול.
קרדיט תמונה: AofLine/Shutterstock.com
האם תוכל לפרט על המינים המרכזיים שנמצאו בתאילנד, הסיכונים שהם מתמודדים איתם, ומדוע המגוון הגנטי חשוב כל כך לחוסן שלהם?
המנגרובים של תאילנד הם ביתם של כ-81 מינים, עם 34 מנגרובים מוגדרים כ"אמיתיים". המינים העיקריים הם Sonnertia, Rhizophora, Ceriopsו Bruguiera.
רוב המינים הללו גדלים בדרום תאילנד, במיוחד לאורך החוף ואזורי הגאות והשפל. לרוע המזל, במהלך חמשת העשורים האחרונים, כמעט 60% מיערות המנגרובים שלנו נהרסו עקב כריתת יערות, התרחבות חקלאות ימית ועיור.
מגוון גנטי הוא קריטי למנגרובים מכיוון שהוא מאפשר לצמחים להסתגל לגורמי לחץ סביבתיים, כולל עליית טמפרטורות, תנודות במליחות ומחלות. פרויקטי שיקום קודמים לא התמקדו במגוון גנטי, תוך הפחתת החוסן. המחקר שלנו שואף לפתור זאת על ידי תמיכה באוכלוסיות מגוונות גנטית במאמצי שיקום, מה שהופך אותן לעמידות יותר בפני התקפות.
התמודדות עם אתגר מערכת אקולוגית עם טכנולוגיית MGI Sequencing בתאילנד
כיצד טכנולוגיות רצף יכולות לתרום למחקרי מערכות אקולוגיות של מנגרובים?
טכנולוגיות רצף מספקות מידע גנומי מפורט שעוזר לחוקרים להבין את ההסתגלות של המנגרובים לסביבות הביניים המאתגרות שלהם.
טכנולוגיות אלו מאפשרות הרכבה של גנומי ייחוס איכותיים, החיוניים לחקר תכונות גנטיות הקשורות לסובלנות ללחץ, רבייה והישרדות בתנאים מלוחים והיפוקסיות.
תובנה גנטית זו תומכת במאמצי שימור על ידי זיהוי תכונות קריטיות לחוסן ושיקום, ומאפשרת ניהול מושכל יותר של מערכות אקולוגיות של מנגרובים.
קרדיט תמונה: fokke baarssen/Shutterstock.com
האם תוכל להסביר כיצד הטכנולוגיה של MGI עזרה לך לשפר את המחקר שלך על מנגרובים?
MGI הייתה שותפה מרכזית באספקת לנו טכנולוגיית רצף באיכות גבוהה. השתמשנו ב-MGI-seq עבור רצף גנום שלם ויישומים אחרים, כגון RAD-seq, כדי לכמת את המגוון הגנטי במדויק.
עד כה, ריכזנו כ-15 מתוך 80 מיני המנגרובים של תאילנד. שיטה זו גם אפשרה לנו למצוא סמני SNP, שהם חיוניים להערכת המגוון הגנטי בתוך ובין אוכלוסיות בעלי חיים.
ממצאים אלה הם קריטיים עם עליית טמפרטורות האוקיינוסים המעוררות אירועי הלבנה, כפי שחווינו השנה. העבודה שלנו עם MGI כוללת גם גידולים חקלאיים חיוניים כמו אורז, קני סוכר ותירס, שבהם תובנות גנטיות עשויות לשפר את העמידות בפני שינויים סביבתיים.
קרדיט תמונה: Zhukova Valentyna/Shutterstock.com
כיצד טכנולוגיות כמו RAD-seq יכולות לעזור להתמודד עם האתגרים הקשורים לחקר המנגרובים?
חקר המנגרובים מציג מספר אתגרים, כולל הבנת המגוון הגנטי שלהם, המגוון הביולוגי וההתאמות האבולוציוניות שלהם. טכנולוגיית ריצוף DNA הקשורים לאתרי הגבלה (RAD-seq) היא בעלת ערך רב בהתמודדות עם אתגרים אלו.
הוא מספק מספיק נתונים של פולימורפיזם נוקלאוטיד בודד (SNP) כדי לנתח באופן מקיף את השונות הגנטית של אוכלוסיות מנגרובים. זה מאפשר לחוקרים לחקור את המגוון הביולוגי, המבנה הגנטי וההיסטוריה האבולוציונית בצורה יעילה יותר.
על ידי זיהוי סמנים גנטיים מרכזיים, RAD-seq מאפשר לנו להבין כיצד המנגרובים התפתחו והסתגלו, וזה חיוני למאמצי השימור והשיקום שלהם. יתרה מכך, טכניקה זו יכולה לסייע בזיהוי מינים בסכנת הכחדה או פגיעים בתוך מערכות אקולוגיות של מנגרובים, ולתמוך עוד יותר בהגנה עליהם
על וירולדה פוטאקהאם
Wirulda Pootham סיימה את התואר הראשון שלה בביולוגיה מולקולרית של צמחים מאוניברסיטת קורנל בשנת 2002, וסיימה בהצטיינות את לימודיה. היא השלימה את הדוקטורט שלה בביולוגיה של תאים וביולוגיה מולקולרית באוניברסיטת סטנפורד ב-2010 והצטרפה למעבדת המחקר הגנומית במרכז הלאומי להנדסה גנטית וביוטכנולוגיה (BIOTEC) בתאילנד.
המחקר שלה מתמקד בשימוש בטכנולוגיות גנומיות לפיתוח זני עילית של צמחים בעלי חשיבות כלכלית כמו דקל שמן, עץ גומי, קסאווה וקנה סוכר. היא קיבלה מספר פרסים, כולל פרס הטכנולוג הצעיר מהקרן לקידום מדע וטכנולוגיה בחסות הוד מלכותו המלך בשנת 2017 ופרס Taguchi על הישג מחקר מצטיין בביוטכנולוגיה מהאגודה התאילנדית לביוטכנולוגיה בשנת 2022.
פוטאקהאם היה מעורב בפרויקטים העוסקים בבעיות סביבתיות של הלבנת אלמוגים במפרץ תאילנד ובים אנדמן. כהוקרה על עבודתה החלוצית בהערכת המגוון הגנטי האלמוגים במימי תאילנד, היא זכתה במלגת UNESCO-L'Oréal For Women in Science בשנת 2018. הפרויקטים האחרונים שלה כוללים הערכת המגוון הגנטי באוכלוסיות מנגרובים כדי לתמוך במאמצי השימור לאורך חופי תאילנד .
על MGI
MGI Tech Co., Ltd. (או חברות הבת שלה, הנקראות ביחד MGI) מחויבת לבניית כלים וטכנולוגיות ליבה המניעות חדשנות במדעי החיים. המיקוד שלנו נמצא במחקר ופיתוח, ייצור ומכירה של מכשירים, ריאגנטים ומוצרים נלווים בתחום מדעי החיים והביוטכנולוגיה. אנו מספקים בזמן אמת, מולטי אומיקה, וספקטרום מלא של ציוד ומערכות דיגיטליות לרפואה מדויקת, חקלאות, בריאות ותעשיות שונות אחרות.
MGI, שנוסדה בשנת 2016, הפכה למובילה בתחום מדעי החיים, משרתת לקוחות בשש יבשות ומקימה מתקני מחקר, ייצור, הדרכה ושירות לאחר מכירה ברחבי העולם. MGI בולטת כאחת החברות הבודדות המסוגלות לפתח ולייצר באופן עצמאי רצפי גנים ברמה קלינית עם יכולות תפוקה משתנות, החל מרמות Gb ועד לרמות Tb. עם מומחיות שאין שני לה, מוצרים חדשניים ומחויבות להשפעה גלובלית, MGI ממשיכה לעצב את המסלול של מדעי החיים אל העתיד.
נכון ל-30 ביוני 2024, ל-MGI צוות של למעלה מ-2,670 עובדים, כאשר אנשי מחקר ופיתוח מהווים כ-32.16%. העסק שלנו משתרע על פני למעלה מ-100 מדינות ואזורים ברחבי העולם, ומשרתים יותר מ-3,000 משתמשים.
