[:de]Minimalinvasive Methoden zur Gewinnung von DNA-Proben bei Chamäleons[:en]Minimally invasive methods for obtaining DNA samples from chameleons[:]

[:de]Minimalinvasive Methoden zur Gewinnung von DNA-Proben bei Chamäleons[:en]Minimally invasive methods for obtaining DNA samples from chameleons[:]

Tiermedizin Wissenschaft

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Um Chamäleon-Arten sicher zu identifizieren oder zu vergleichen, benötigt man genetische Proben der betreffenden Tiere. Klassisch verwenden Wissenschaftler zu diesem Zweck bisher Organ- oder Muskelproben von getöteten Chamäleons aus Museumssammlungen oder – seltener – abgeschnittene Schwanzspitzen oder Blutproben von lebenden Chamäleons. Forscher des American College in Athen, Griechenland, haben nun ausprobiert, ob auch minimal invasivere Methoden eine gute Alternative wären.

Sie beprobten 23 Chamaeleo africanus im Bereich der Lagune von Pylos (Divari Feuchtgebiet zwischen Gialova und der Bucht von Voidokilia) am Peloponnes in Griechenland mittels Maulhöhlen-Abstrichen. Dabei fährt man sechs Sekunden lang mit einem sterilen Tupfer an der Innenseite der Wange durchs Maul des Chamäleons. Acht weiteren Chamaeleo africanus wurde zu Vergleichszwecken Blut aus der ventralen Schwanzvene genommen. Die Probenentnahmen dauerten weniger als eine Minute. Danach wurden die Chamäleons wieder zurück an ihren Fundort gesetzt. Die Tupfer wurden in spezieller Pufferlösung in Eppendorf-Gefäßen gekühlt transportiert und dann eingefroren.

Im Labor konnten die Forscher sowohl nukleare als auch mitochondriale DNA aus allen Abstrichen extrahieren. Die Menge und Qualität der gewonnenen DNA war allerdings geringer als bei den ebenfalls bearbeiteten Blutproben. Für die meisten Anwendungen wie PCR-Amplifikation und Gensequenzierung, so die Wissenschaftler, sei die Menge aber ausreichend. In Bezug auf Invasivität und bleibende Schäden ist der Wangenabstrich sicherlich dem Töten oder Verletzen einzelner Chamäleons vorzuziehen. Studien an anderen Reptilien deuten darauf hin, dass auch das schnelle Einfrieren nicht zwingend notwendig ist – im Feld könnte eine funktionierende Kühlkette in vielen Herkunftsländern von Chamäleons zum Problem werden. Von Ethanol als Fixierlösung rät die aktuelle Studie ab, die genutzten Pufferlösungen führen zu besseren Ergebnissen.

Weniger anwendbar erscheint der Wangenabstrich für Fälle, bei denen man zusätzliches Material für zukünftige Studien aufbewahren möchte, zum Beispiel bei der Beschreibung neuer Arten, oder prinzipiell das gesamte Genom sequenzieren möchte. Die Methode stellt jedoch vor allem für besonders kleine Chamäleonpopulationen, bei denen tödliche Entnahmen („lethal sampling“) den Zuchtpool bereits deutlich einschränken könnten, sicher eine gute Alternative dar.

Buccal swabs as an effective alternative to traditional tissue sampling methods for DNA analyses in Chamaeleonidae
Maria Koutsokali, Christina Dianni und Michael Valahas
Wildlife Biology
DOI: 10.1002/wlb3.01052[:en]

To reliably identify or compare chameleon species, genetic samples of the animals concerned are necessary. Traditionally, scientists have used organ or muscle samples from euthanized chameleons in museum collections or – less commonly – cut tail tips or blood samples from living chameleons. Researchers at the American College in Athens, Greece, have studied whether more minimally invasive methods would also be a good alternative.

They sampled 23 Chamaeleo africanus in the area of the lagoon of Pylos (Divari wetland between Gialova and the bay of Voidokilia) in the Peloponnese in Greece using buccal swabs. This involves running a sterile swab on the inside of the cheek through the chameleon’s mouth for six seconds. Blood was taken from the ventral tail vein of eight other Chamaeleo africanus for comparison. Sampling took less than a minute. Afterward, the chameleons were returned to where they were found. The swabs were transported refrigerated in a special buffer solution in Eppendorf cups and then frozen.

In the laboratory, the researchers were able to extract both nuclear and mitochondrial DNA from all the swabs. However, the quantity and quality of the DNA extracted were lower than in the blood samples. For most applications such as PCR amplification and gene sequencing, however, the scientists said the quantity was sufficient. In terms of invasiveness and destructiveness, buccal swabbing is certainly preferable to killing or injuring individual chameleons. Studies on other reptiles suggest that rapid freezing is not mandatory either – in the field, a functioning cool chain could become a problem in many chameleons‘ countries of origin. The current study advises against ethanol as a fixing solution; the buffer solutions used lead to better results.

Buccal swabbing appears to be less applicable for cases where additional material for future studies might be preserved, for example when describing new species, or when sequencing the entire genome. However, the method is certainly a good alternative, especially for particularly small chameleon populations where lethal sampling could already significantly limit the breeding pool.

Buccal swabs as an effective alternative to traditional tissue sampling methods for DNA analyses in Chamaeleonidae
Maria Koutsokali, Christina Dianni and Michael Valahas
Wildlife Biology
DOI: 10.1002/wlb3.01052[:]