Il materiale genetico è ovunque: nel suolo, nell'aria, nell'acqua. Analizzando questo cosiddetto DNA ambientale (in inglese «environmental DNA» o eDNA), 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
Esiste nel frattempo un altro metodo, spesso meno complesso e più promettente: l'analisi di campioni ambientali provenienti dall'habitat che si vuole monitorare alla ricerca di tracce di materiale genetico. Questo perché il materiale genetico si trova ovunque, nell'aria, nell'acqua, nel suolo. Gli animali, ad esempio, lo rilasciano nella saliva, nei peli, nelle piume o nelle feci, i funghi 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 analizzare queste tracce di materiale genetico e utilizzare database di riferimento del DNA per determinare la specie o i gruppi di specie da cui provengono. Sono ancora in corso ricerche attive per l'ulteriore sviluppo e l'ottimizzazione delle analisi dell'eDNA, ma i metodi sono sempre più utilizzati nella pratica per registrare la biodiversità e la distribuzione delle specie.
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, nel nostro laboratorio eDNA si applicano particolari standard di pulizia. Ad esempio, nel laboratorio entra solo aria purificata con filtri antiparticolato e una leggera sovrappressione riduce la contaminazione dall'esterno. I ricercatori entrano nel laboratorio attraverso un'anticamera, dove indossano indumenti protettivi e puliscono nuovamente la superficie dei materiali di laboratorio e dei contenitori dei campioni prima di entrare nel laboratorio.
L'isolamento del materiale genetico avviene per la maggior parte sul banco di lavoro di sicurezza, dove è possibile lavorare in condizioni particolarmente pulite e con sostanze chimiche nocive. La postazione di lavoro viene pulita accuratamente dopo ogni utilizzo, in modo da distruggere il materiale genetico e ridurre al minimo il rischio di contaminazione per i test successivi.
Lista rossa dei funghi
L'analisi del DNA ambientale, ad esempio, aiuta a ottenere informazioni più precise sulla distribuzione delle specie fungine in Svizzera e quindi a valutare meglio le potenziali minacce. Questi dati sono utili per la revisione della Lista Rossa dei funghi in Svizzera. . I ricercatori e i volontari del WSL installano trappole per spore in tutta la Svizzera (foto). Queste funzionano secondo un principio molto semplice: le spore fungine diffuse nell'aria vengono raccolte in carte da filtro, dalle quali viene poi isolato il materiale genetico nel laboratorio eDNA. I ricercatori possono utilizzare le sequenze genetiche per determinare quali specie o gruppi di specie di funghi crescono nelle vicinanze della trappola per spore, senza averli trovati sul campo.