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Il materiale genetico è ovunque: nel suolo, nell'aria, nell'acqua. Analizzando questo cosiddetto DNA ambientale, i ricercatori scoprono, ad esempio, quali organismi sono presenti in un habitat.
Dove si trovano i pesci rari nel mare? O piccoli funghi in un prato? Anfibi notturni in uno stagno invaso? Per molto tempo c'era un solo metodo: laboriosa ricerca sul campo con grande impegno di tempo e personale, spesso con l’utilizzo di attrezzature costose e un pizzico di fortuna.
Analisi di materiale genetico da campioni ambientali
Nel frattempo, esiste un altro metodo, spesso meno costoso o più promettente: si esamina il materiale genetico in campioni ambientali provenienti dall'habitat che si vuole monitorare, il cosiddetto environmental DNA o eDNA. Perché il materiale genetico è ovunque, nell'aria, nell'acqua, nel suolo. Gli animali, ad esempio, lo perdono attraverso saliva, peli, piume o feci. I funghi lo rilasciano nelle spore o i fiori nel polline. Quando un pesce o un tritone nuota nell'acqua, vi lascia tracce di DNA invisibili all'occhio. I ricercatori possono duplicare queste tracce di materiale genetico, analizzarle e determinare la specie da cui provengono. Negli ultimi anni le indagini di questo tipo sono state sempre più perfezionate e utilizzate con maggiore frequenza.
Il laboratorio eDNA del WSL è appositamente attrezzato per queste indagini. I ricercatori preparano i campioni estraendone il materiale genetico e processandolo in condizioni sterili per poterlo amplificare nei laboratori del WSL dotati di attrezzature adeguate. Questo lavoro deve essere svolto con speciali misure di pulizia, in modo che il materiale genetico del campione non venga scambiato con quello, ad esempio, dell'aria del laboratorio.
Elevati standard di pulizia
Per questo motivo, nei nostri laboratori di eDNA vengono applicati speciali standard di pulizia. Ad esempio, nel laboratorio entra solo aria pulita con filtri per particelle fini. Per garantire che non entri aria "sporca" anche quando si apre una porta, nel laboratorio eDNA c'è sempre una leggera sovrappressione. I ricercatori entrano nel laboratorio attraverso una chiusa, dove indossano indumenti protettivi e si cambiano le scarpe. La zona spogliatoio serve anche come magazzino per il materiale di laboratorio. Questo viene sterilizzato prima di entrare in laboratorio.
Il lavoro viene svolto su un banco di lavoro di sicurezza microbiologica, che scarica l'aria all'esterno. Questo serve da un lato a proteggere i ricercatori dalle sostanze chimiche con cui lavorano e dall'altro a ridurre il rischio di contaminazione. Il luogo di lavoro viene pulito accuratamente dopo ogni utilizzo, in modo da distruggere qualsiasi materiale genetico e ridurre al minimo il rischio di contaminazione per ulteriori studi.
Lista rossa dei funghi
Il laboratorio, la cui apertura è prevista per la primavera del 2023, sarà utilizzato, ad esempio, nel lavoro di revisione della Lista Rossa dei funghi in Svizzera. A tal fine, i ricercatori raccoglieranno le spore fungine dall'aria su carta da filtro per un lungo periodo di tempo utilizzando le trappole per spore distribuite in tutta la Svizzera. Nel laboratorio eDNA si preparano questi campioni ambientali e si estrae il materiale genetico dalle spore. In ulteriori fasi, il DNA viene amplificato e decodificato. I ricercatori possono quindi utilizzare le sequenze genetiche per determinare quali specie o gruppi di specie di funghi crescono nelle vicinanze della trappola per spore, senza averle trovate sul campo.