年轻的声音

污染的试验和苦难

有孔虫是微小的单细胞生物。
有孔虫是微小的单细胞生物。 (Noora Al-Meer,Flickr.
经过阿雷

我的在史密森尼国家自然历史博物馆实习没有搭便车就开始了。在巴布亚新几内亚(PNG)中,我很兴奋地看看从世界各地的全球收集的样品中的显微镜。我的第一份工作是对样品中的微小有机体进行分类。我正在寻找foraminifera.(微细胞生物体),以及软体动物(如贻贝和蛤蜊)和甲壳类动物(特别是蟹和虾)。

样本来自调用的设备自主礁监测结构(武器)。每个设备由叠堆叠的PVC板,设计与打开和封闭的空间来容纳有机体,类似于空间珊瑚礁有。ARMS在世界各地都在使用,但这个具体的项目将帮助科学家了解未来的海洋在受到来自海洋酸化。由于其巨大的多样性和自然所发生的二氧化碳(CO2)从海底的火山裂缝中渗透,PNG是这一的主要位置。这些CO 2导致周围的水变得更加酸性。科学家们担心酸性水中的珊瑚礁更有可能失去生物多样性,这可能影响食物链。

ARMS被放置在这些渗漏附近的珊瑚礁上,以及距离渗漏约100米的珊瑚礁上,那里的水不是酸性的。通过比较这两种情况下的样本,科学家将能够看到海洋的未来,由于人类活动导致二氧化碳水平上升,海洋的酸度继续增加。在巴布亚新几内亚部署的ARMS在两年后被取回并在巴布亚新几内亚处理,然后这些生物被运往博物馆,那是我进来的地方。

我熟悉大多数生物(如螃蟹和贻贝),但在我的实习之前,我从未听说过Foraminifera,所以学习区分这些非常小的生物是一个挑战。但是,经过一天或两个学习的物种,我习惯了分类。它变得如此根深蒂固,在一天结束时,每次闭上眼睛睡觉或眨眼时,我仍然会看到生物体。

在对ARMS上发现的动物进行分类后,我们进入了实验室。我相信我的经验和快速学习的能力会使我的转变变得容易。天啊,我错了。一开始,我们的分类生物体的DNA必须从生物体的细胞中取出。一旦DNA被取出,我们必须放大DNA的目标区域——这意味着我们要复制该区域的多个副本。

那是事情有挑战性的时候。在我们的第一次试验中扩大DNA所选区域,我们遇到污染。使用DNA时,这是一个可怕的词来听到。在我们的案例中,我们可以看到有污染,因为控制样品从分析与DNA的迹象分析时,当没有应存在。这是一个问题,因为如果引入任何其他DNA,我们分类的单细胞传染率的DNA将被压倒。由于我们的样品最初包含许多不同种类的生物,包括无处不在的细菌,实验室中的每个人都与DNA合作,污染可能来自任何地方。

手臂上发现的微小生物
在武器中发现了一种多样性的生物体。 (史密森尼亚莱茵省莎拉)

在我们的第二次尝试中,为了缩小污染源,我们把实验中使用的试管和水置于紫外线下,这会破坏现有的任何DNA。作为额外的预防措施,我们还用漂白剂消毒了实验桌,以去除任何不需要的DNA,比如人体自然产生的死皮细胞或灰尘中的细菌。采取了这些预防措施后,我们又试了一次,仍然发现了可怕的污染。

曾经听说过“第三次魅力”的说法?对我们而言并非如此。更像是“坏事才有三分之一。”即使采取了更多的预防措施 - 将我们的工作搬到一个让那些没有灰尘和不需要的污染物的引擎盖下,用漂白剂消毒,使用新设备,甚至将UV光线挡住了所有丢弃留下的DNA - 我们的努力来了短暂。通过这么多努力和对细节的关注,我们的第三次尝试将积极努力,我们的麻烦将结束。但是,在周末继续持续污染的来源。

第二天,我收到了我的导师的一封电子邮件,说她弄清楚为什么我们遇到污染问题。称为“主混音”的东西是罪魁祸首。由于主混合物被污染,并且它进入所有样品,即使是无故意没有DNA作为对照的样品,这意味着我们所有扩增的DNA都会被污染。在弄清楚我们的问题来自我们的问题,我们能够在其余的样本中向前迈进并让它们按计划完成所有工作以准备下一步。

尽管存在污染的障碍,所产生的数据使其变得有价值的挫败感。所有微小的生物,我看着在显微镜下面并且无法区分终于他们的DNA差异差异。从头到尾已经经历了这个过程是一个惊人的体验,向我展示了科学过程真正喜欢的东西。

2017年11月