¿Cómo se realiza un ADN ambiental?

Actualmente, el monitoreo ambiental se está convirtiendo en una necesidad vital para garantizar la sostenibilidad del planeta. Sin embargo, los métodos tradicionales de monitoreo pueden ser costosos y limitados para obtener información completa sobre la biodiversidad de un ecosistema. Por tanto, aquí es donde entra en juego el ADN ambiental. 

El ADN ambiental es una técnica revolucionaria que utiliza el análisis del material genético presente en una muestra ambiental para obtener información sobre la biodiversidad de un ecosistema.  

Esta técnica no invasiva y de bajo costo ha abierto nuevas puertas en el monitoreo ambiental, reduciendo el tiempo y número de personal y obteniendo, así, resultados con anterioridad y con un menor costo que los métodos convencionales. 

A continuación, te explicaremos cómo se realiza un análisis de ADN ambiental, desde la toma de muestras hasta el análisis de datos. 

¿Qué es el ADN ambiental? 

El ADN ambiental es el material genético que se encuentra en el medio ambiente, es decir, fuera del cuerpo de los organismos. En un ecosistema, los organismos lo liberan a través de sus excreciones, células muertas o fluidos corporales.

Asimismo, este se puede recoger a partir de muestras de agua, suelo o aire y se puede analizar para obtener información sobre las especies que habitan en ese ecosistema. 

¿Cómo se toman las muestras del ADN ambiental?

La toma de muestras es uno de los pasos más críticos en un análisis de ADN ambiental. Y es que todo va a depender del objetivo del análisis y de la disponibilidad de los recursos.

Por ejemplo, para obtener información sobre la biodiversidad acuática, las muestras de agua son las más comunes. Y para la biodiversidad terrestre, las muestras de suelo o aire pueden ser más apropiadas.

Una vez seleccionado el tipo de muestra, se debe determinar la cantidad necesaria para obtener suficiente ADN para su análisis. Es importante asegurarte de que la muestra se recolecte de manera aséptica, para evitar la contaminación con un ADN humano o de otros animales.

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¿Cómo extraerla y amplificarla?

Una vez recolectada la muestra, se debe extraer. Este proceso de extracción de ADN implica la ruptura de las células y la liberación del material genético en la solución de extracción.

Este paso puede variar según el tipo de muestra y la técnica utilizada. En general, se emplean técnicas de extracción de ADN similares a las de investigación genética, pero con algunas modificaciones.

Por ejemplo, para muestras de agua, se emplean filtros para retener los organismos presentes y el material genético, y luego romper las células y extraer el ADN usando soluciones de extracción específicas. Y para muestras de suelo, se usan soluciones de extracción más agresivas.

Una vez que se haya extraído, se debe amplificar el material genético para poder detectar y analizar las secuencias de ADN específicas. La amplificación se realiza usando técnicas de reacción en cadena de la polimerasa (PCR, por sus siglas en inglés), que permiten amplificar específicamente el ADN de interés.

¿Cómo analizar los datos? 

Una vez hecha la amplificación, se deben analizar los datos para obtener información sobre las especies presentes en la muestra. Para ello, hay diferentes enfoques para el análisis de datos de ADN ambiental, dependiendo del objetivo del estudio.

Una de las técnicas más comunes es la secuenciación de próxima generación (NGS, por sus siglas en inglés), que permite secuenciar una gran cantidad de ADN de diferentes especies presentes en una muestra.  

Las secuencias de ADN son editadas y asociadas a una especie por el patrón de pares de bases único en cada especie utilizando herramientas bioinformáticas.

Otra técnica usada es la PCR cuantitativa en tiempo real (qPCR, por sus siglas en inglés), que permite amplificar y cuantificar el ADN de una especie en una muestra. La qPCR se utiliza a menudo para detectar especies invasoras o en peligro de extinción en un ecosistema.

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Uso del ADN ambiental para el inventario y el seguimiento 

1. Mejor detección de especies autóctonas

Los protocolos que utilizan el ADN ambiental pueden permitir una recogida rápida, rentable y estandarizada de datos sobre la distribución y abundancia relativa de las especies.

En el caso de las especies pequeñas, raras, secretas y otras difíciles de detectar, esta metodología constituye una alternativa atractiva para los programas de inventario y seguimiento acuáticos.

Por tanto, la detección de especies mediante el ADN ambiental puede mejorar la precisión y resolución de las evaluaciones de biodiversidad y proporcionar información sobre el estado, la distribución y las necesidades de hábitat de las especies menos conocidas. 

2. Detección anticipada de especies invasoras

Otra aplicación importante es la detección de especies invasoras. Estas especies son una de las principales amenazas para la biodiversidad y el ADN ambiental puede utilizarse para detectarlas y monitorear su distribución con el objetivo de conservar la biodiversidad a través de acciones oportunas de manejo y control poblacional de dichas especies.

Entre la aplicación de métodos puede incluir la recogida periódica de muestras de agua y su análisis para detectar varias especies invasoras a la vez. Y también podrían tomarse muestras del agua de lastre de los barcos, fuente de introducción de muchas especies invasoras, incluidos los moluscos.

En resumen, el ADN ambiental es una técnica poderosa que permite obtener información sobre la biodiversidad de un ecosistema a partir de muestras de agua, suelo o aire que incluye la toma de muestras, la extracción de ADN, la amplificación del material genético y el análisis de datos.

Hasta aquí, hemos visto todo lo que debes saber sobre el ADN ambiental. Recuerda que esta técnica tiene una amplia gama de aplicaciones en la investigación y conservación de la biodiversidad, incluyendo la identificación de especies en ecosistemas difíciles de estudiar y la detección de especies invasoras.

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