Frontiers in Zoology

Việc xác định loài thông qua các trình tự DNA là cơ sở cho phân loại DNA và mã vạch DNA. Hiện nay, có sự tập trung mạnh mẽ vào việc sử dụng một dấu hiệu ty thể cho mục đích này, đặc biệt là một đoạn từ gen cytochrome oxidase I (COI). Mặc dù có nhiều bằng chứng cho thấy dấu hiệu này thực sự phù hợp trên một phạm vi phân loại rộng rãi để phân biệt các loài, cũng đã rõ rằng việc bổ sung bởi một hệ thống dấu hiệu hạt nhân có thể có lợi. Các gen RNA ribosome có thể phù hợp cho mục đích này, bởi vì sự xuất hiện toàn cầu của chúng và khả năng thiết kế các mồi phổ quát. Tuy nhiên, cho đến nay người ta vẫn cho rằng các gen này được bảo tồn quá cao để cho phép giải quyết ở, hoặc thậm chí vượt qua mức độ loài. Mặt khác, cũng đã biết rằng các vùng gen ribosome có chứa các phần rất khác biệt. Chúng tôi khám phá nội dung thông tin của hai vùng khác biệt liền kề của gen ribosome phân nhánh lớn, vùng D1-D2.

Các mồi phổ quát đã được thiết kế để khuếch đại vùng D1-D2 từ tất cả các nhóm động vật có xương sống. Chúng tôi cho thấy rằng các sản phẩm khuếch đại có kích thước từ 800–1300 bp có thể được thu nhận qua một phạm vi rộng các nhóm động vật, với điều kiện một số tối ưu hóa quy trình PCR được thực hiện. Mặc dù các gen ribosome xảy ra trong nhiều bản sao trong hệ gen, chúng tôi thấy rằng nhìn chung có rất ít biến dị giữa các cá thể (<< 0.1% trung bình) cho thấy rằng sự tiến hóa đồng tâm là rất hiệu quả trong hầu hết các trường hợp. Các nghiên cứu trên hai nhóm cá (chi Cottus và chi Aphyosemion) cho thấy trình tự D1-D2 LSU có thể phân biệt ngay cả các loài rất liên quan với độ chính xác tương đương như các trình tự COI. Trong một trường hợp, chúng tôi thậm chí có thể chứng minh rằng đã có sự chuyển giao ty thể xảy ra, vì trình tự hạt nhân xác nhận phân loại, trong khi trình tự ty thể lại dẫn đến phân loại sai. Chúng tôi đã khám phá thêm xem các con lai giữa các loài có thể được phát hiện bằng trình tự hạt nhân và chúng tôi cho rằng cho một trường hợp thử nghiệm của các con lai tự nhiên giữa các loài cá chép (Alburnus alburnus và Rutilus rutilus) thì điều này là thật sự khả thi.

Khu vực D1-D2 LSU là một dấu hiệu phù hợp cho các ứng dụng trong việc xác định loài dựa trên DNA và nên được xem xét để sử dụng một cách thường xuyên như một dấu hiệu bổ sung cho các nghiên cứu quy mô lớn dựa trên các dấu hiệu ty thể.