Pengembangan penanda mikrosatelit untuk sensus badak terancam

Saat ini, Badak Sumatera (Dicerorhinus sumatrensis) sangat terancam punah, dengan kurang dari 100 individu yang hidup di Indonesia di pulau Sumatera dan Kalimantan. Untuk memastikan kelangsungan hidup spesies yang terancam, diperlukan sensus 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 sensus yang dapat diandalkan untuk badak Sumatera liar. Studi ini merupakan upaya kolaboratif yang melibatkan Universitas Illinois di Urbana-Champaign, Institut Biologi Molekuler Eijkman di Indonesia, Universitas Queen di Kanada, dan Kebun Binatang San Diego.

“Sulit untuk melakukan sensus populasi untuk spesies ini karena jumlahnya tidak banyak dan mereka sangat sulit dipahami, jadi sulit untuk menentukan berapa banyak,” kata Jessica Brandt, mantan mahasiswa doktoral dari laboratorium Roca yang memimpin penelitian. . “Kami sedang mencari cara untuk melakukan ini tanpa memanipulasi spesies. Ini adalah upaya bersama antara kelompok orang yang tertarik untuk bekerja pada spesies yang terancam punah ini dan berkontribusi pada pengelolaannya.

Badak sumatera hidup di hutan tropis lebat yang sulit dilintasi sehingga sulit untuk memantau populasi badak sumatera. Para peneliti mengandalkan DNA feses yang dikumpulkan dari sampel feses badak Sumatera, yang membutuhkan sedikit interaksi dengan individu di alam liar. Walaupun pengambilan sampel feses memiliki banyak keuntungan, DNA feses dapat terdegradasi dan umur sampel sulit ditentukan. Untuk mengatasi tantangan ini, para peneliti merancang penanda mikrosatelit yang dioptimalkan yang pendek dan mudah diperkuat dari sampel kotoran.

“Penanda mikrosatelit ditemukan di daerah non-pengkodean dan karenanya berkembang cukup cepat,” kata Brandt. “Mereka sangat berguna dalam populasi di mana Anda ingin mengidentifikasi individu, karena Anda akan melihat lebih banyak variasi dalam penanda khusus ini daripada jika Anda menggunakan gen yang mengkode protein.”

“Selama replikasi DNA, penanda ini dapat dengan sangat mudah berkembang atau berkontraksi seperti akordeon genomik,” kata Alfred Roca, profesor ilmu hewan di Universitas Illinois Urbana-Champaign, juga anggota ‘Carl R. Woese Institute for Genomic Biology . “Dengan melihat cukup banyak penanda ini, Anda dapat membedakan hewan karena mikrosatelit berevolusi sangat cepat dan sangat bervariasi di dalam spesies. Penanda ini ideal untuk menargetkan wilayah genom badak yang sangat bervariasi.”

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

“Kombinasi penanda ini memberikan kekuatan statistik yang lebih baik untuk mengidentifikasi individu badak Sumatera dan diperkuat dengan sangat baik ketika diuji menggunakan sampel non-invasif,” kata Sinta Saidah, rekan penulis dan asisten 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 merancang strategi konservasi yang lebih baik untuk spesies yang sangat terancam punah ini.”

“Untuk mengembangkan rencana konservasi, Anda perlu tahu siapa yang ada dan seperti apa tingkat keanekaragaman 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 memperluas penelitian ini untuk memasukkan spesies badak yang terancam punah lainnya. Punah.”

###

Penulis studi lainnya termasuk 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, Kementerian Riset dan Teknologi / Badan Riset dan Inovasi Nasional Republik Indonesia, World Wildlife Fund, National Science and Engineering Research. Dewan dan Kantor Program Internasional ACES Illinois.