Pengembangan penanda mikrosatelit untuk menghitung badak yang terancam punah

Saat ini badak Sumatera (Dicerorhinus sumatrensis) terancam punah. Kurang dari 100 orang bertahan hidup di pulau Sumatera dan Kalimantan di Indonesia. Untuk memastikan kelangsungan hidup spesies yang terancam, diperlukan pencacahan yang akurat untuk menentukan keragaman genetik dari populasi yang tersisa untuk rencana konservasi dan pengelolaan.

Sebuah studi baru dilaporkan di Catatan Penelitian BMC mencirikan 29 penanda mikrosatelit polimorfik baru – urutan DNA berulang – yang berfungsi sebagai metode penghitungan yang andal untuk badak Sumatera liar. Penelitian ini merupakan kolaborasi antara University of Illinois, Urbana-Champaign, Eijkman Institute for Molecular Biology di Indonesia, Queen’s University di Kanada dan San Diego Zoo.

“Sulit untuk melakukan sensus untuk spesies ini karena jumlahnya tidak banyak dan mereka sangat sulit untuk ditentukan. Jadi sulit untuk mengetahui berapa jumlahnya,” kata Jessica Brandt, mantan mahasiswa PhD di Roca Laboratory, yang mengarahkan penelitian. “Kami sedang mencari cara untuk melakukan ini tanpa berurusan dengan spesies. Ini adalah upaya kolaboratif oleh sekelompok orang yang tertarik untuk bekerja dan membantu mengelola spesies yang terancam punah ini.”

Badak sumatera hidup di hutan hujan lebat yang sulit dilintasi sehingga sulit dilacak populasi badak sumatera. Para peneliti mengandalkan DNA tinja yang diperoleh dari sampel kotoran badak Sumatera yang membutuhkan sedikit interaksi dengan satwa liar. Meskipun mengumpulkan kotoran banyak sekali manfaatnya, namun DNA feses dapat terurai dan umur spesimen sulit ditentukan. Untuk mengatasi tantangan ini, para peneliti mengembangkan penanda mikrosatelit yang dioptimalkan yang pendek dan mudah diperkuat dari sampel kotoran.

“Penanda mikrosatelit terjadi di daerah non-pengkodean dan oleh karena itu berkembang cukup cepat,” kata Brandt. “Mereka benar-benar berguna dalam populasi di mana Anda ingin mengidentifikasi individu karena Anda akan melihat lebih banyak variasi dalam penanda khusus tersebut daripada jika Anda menggunakan gen penyandi protein.”

“Saat DNA bereplikasi, penanda ini dapat dengan mudah berkembang atau berkontraksi seperti akordeon genomik,” kata Alfred Roca, profesor ilmu hewan di Universitas Illinois di Urbana-Champaign, juga anggota Institut Carl R. Woese untuk Biologi Genom. . “Jika Anda melihat cukup banyak penanda ini, Anda dapat membedakan hewan karena mikrosatelit berevolusi sangat cepat dan sangat bervariasi di dalam spesies. Penanda ini ideal untuk wilayah genom badak yang sangat bervariasi.”

Menggunakan urutan DNA berkualitas tinggi dari penangkaran badak Sumatera, peneliti mengidentifikasi 29 kandidat lokasi polimorfik untuk pengoptimalan lebih lanjut. Untuk menguji kegunaannya untuk sensus, 13 dari 29 penanda diuji secara acak pada sampel tinja yang dikumpulkan dari badak Sumatera liar. Para peneliti mampu memperkuat sembilan penanda dari 11 sampel tinja liar.

“Kombinasi penanda ini memberikan kekuatan statistik yang lebih baik untuk identifikasi individu badak Sumatera dan diperkuat dengan sangat baik saat diuji dengan sampel non-invasif,” kata Sinta Saidah, rekan penulis dan peneliti di Institut Biologi Molekuler Eijkman di Indonesia. . “Kami berharap dapat menggunakan penanda ini pada lebih banyak sampel yang dikumpulkan di lapangan untuk menyediakan data populasi seluruh pulau untuk spesies badak Sumatera yang akan membantu kami mengembangkan strategi konservasi yang lebih baik untuk spesies yang sangat terancam punah ini.”

“Untuk membuat rencana pelestarian alam, Anda harus tahu siapa yang ada dan seberapa beragam mereka saat ini,” kata Brandt. “Penanda kami akan memungkinkan pejabat Indonesia untuk menentukan tidak hanya berapa banyak badak yang dapat mereka hitung, tetapi apakah mereka terkait atau tidak. Pada akhirnya, tujuan lain adalah untuk memperluas penelitian ini ke spesies badak langka lainnya.”

###

Penulis lain dalam studi ini adalah Kai Zhao, Isabella Apriyana, Oliver Ryder, Widodo Ramono, Herawati Sudoyo, Helena Suryadi, dan Peter Van Coeverden de Groot.

Pendanaan disediakan oleh US Fish and Wildlife Service Rhinoceros and Tiger Conservation Fund, International Rhino Foundation, Departemen Riset dan Teknologi / Badan Riset dan Inovasi Nasional Republik Indonesia, World Wildlife Fund, dan National Science and Engineering. Dewan Riset dan Kantor Program Internasional Illinois ACES.