表观遗传指纹作为鸡虾和鲑鱼起源的证据

散养有机鸡还是工厂化养殖?德国癌症研究中心(DKFZ)的科学家开发了一种新的检测方法，可以揭示这种饲养差异。所谓的表观遗传学方法是基于分析动物基因组上化学标记的特征模式。

和朋友吃饭的三文鱼是真的野生捕捞的还是水产养殖的?所谓的海鲜沙拉虾的“生物标签质量”是怎么回事?周日烤肉的鸡真的可以在露天度过吗?

食品分析实验室只能在有限的范围内回答此类问题。它们通常需要结合多种不同测定的耗时测试。由DKFZ的FrankLyko领导的团队与来自化学公司Evonik的同事一起，现在提出了一个可能更简单的解决方案。他们的新方法：他们分析了动物基因组上化学标记的特征指纹。

“食品来源问题正日益成为消费者购买的一个论据——尤其是涉及到动物产品时，因此也涉及到动物的福祉，”Lyko说。“我们现在已经建立了一种非常灵敏的检测方法，可以绘制出许多与动物福祉相关的环境因素。”

我们的遗传物质DNA布满了数以百万计的化学标记。这些是执行重要生物学功能的所谓甲基。他们决定将哪些基因翻译成蛋白质。

与DNA构建块的终身稳定序列相反，甲基标签可以重新连接或再次移除。这是为了适应生物学要求而发生的。例如，在人类中，甲基模式，即所谓的“甲基化组”，会随着疾病或年龄的变化而变化。基因组上这些可逆控制元件的总和称为表观遗传学。

环境因素对甲基化组的影响并不总是容易证明。DKFZ的FrankLyko实验室在大理石小龙虾中找到了一种理想的模型生物，以收集关于这个问题的综合专业知识：“所有大理石小龙虾都有相同的基因组，这意味着它们是一个克隆。因此，对环境引起的变化的研究甲基化模式不会因遗传因素的偏离而被篡改，”生物学家Lyko解释道。

对于甲基化组分析，研究人员使用一种特殊的DNA测序技术，使他们能够识别每个甲基化的DNA构建块。因此，Lyko及其同事能够明确识别来自世界不同地区的大理石小龙虾种群。他们能够将动物与清洁或富营养化水域或实验室饲养区分开来。研究人员还成功地追踪了在两种饲养方式之间切换时甲基化模式适应的时间过程。

受到这些明确结果的鼓舞，该团队成功地将甲基化组分析扩展到作为人类饮食一部分的动物。他们与Evonik的同事合作开展了这个项目。

研究人员能够区分来自不同养殖设施的虾。来自缓慢流动河流的鲑鱼的甲基化组不同于生活在山间溪流中的同种鲑鱼。在鸡中，农场及其饲料供应影响了甲基化模式。“环境和生活条件在所研究的所有生物体的甲基化组中留下了特定的指纹。这在自由放养的鸡身上与在工厂化农场的情况不同，”FrankLyko说。

“甲基指纹可以扩大食品分析作为重要生物标志物的可能性，”该研究的作者之一DKFZ研究员SinaTönges说。“然而，我们在这项研究中应用的测序是一项费力的程序，不能在食品分析中常规执行。因此，我们正在与Evonik合作开发甲基化组指纹检测系统，该系统也可以大规模进入实验室”

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