Poster realizzato dai ragazzi del Marconi

Valutazione della qualità delle acque
della Martesana tramite classificazione
tradizionale e DNA barcoding
Alessandro Luciano (Liceo Volta Milano), Andrea Binelli, Alessandro Galbiati, Giulia Fanzone, Mattia Casati, Andrea Chiudinelli
prof. Fiorentino Leoni
Liceo Marconi di Gorgonzola
Confronto classificazione tradizionale e mediante DNA barcoding
1
4
n°
campioni
50
01
08
03
33
classificazione con sequenziamento
classificazione con metodo tradizionale genico
Aracnide
Gammarus/Echinogammarus
Baetis sp. (ordine efemerotteri)
theodoxus (fluvialis?)
larva primi stadi (0,6 cm) odonati anisotteri
Pseudomonas mendocina (batterio)
Acidovorax sp (batterio)
Erbaspirillum seropedicae (batterio)
Erbaspirillum seropedicae (batterio)
Acidovorax sp.
Perché batteri?
Le sequenze geniche ottenute sono state confrontate
mediante la piattaforma DNA subway con quelle
inserite nei data base in rete. Il confronto ci ha
restituito il nome della specie o di altra unità
sistematica superiore avente la maggior affinità con il
nostro organismo a livello del gene estratto. Un
punteggio indica il livello di affidabilità del confronto.
2
n°
campioni
02
13
50
17
01
06
27
37
08
OO
10
12
34
03
20
21
33
44
classificazione con sequenziamento
classificazione con metodo tradizionale genico
Anellide tubificide
Anellide tubificide
Aracnide
Stenelmis sp. (fam Elminthidae)
Gammarus/Echinogammarus
Chironomidae Tanypodinae 2 esemp.
Simulide
Chironomide
Baetis sp. (ordine efemerotteri)
Aphelocheirus aestivalis
Piscicola sp.
Erpobdella testacea
Erpobdella testacea
theodoxus (fluvialis?)
Zigottero (Platicnemis/Lestes)
Zigottero
larva primi stadi (0,6 cm) odonati anisotteri
Tricottero
Tubifex tibifex/Limnodlilus
Branchiura sowerbyi
Pseudomonas mendocina (batterio)
Elmidae sp. / Stenelmis sp.
Acidovorax sp (batterio)
Cricotopus bicintus
Simulium piperi
Chironomus riparius
Erbaspirillum seropedicae (batterio)
Aphelocheirus ellipsodeus
Helobdella stagnalis
Erpobdella testacea
Trocheta intermedia
Erbaspirillum seropedicae (batterio)
Erythromma najas
Tubifex tubifex
Acidovorax sp.
Leptoceridae sp.
Dal confronto tra le due classificazioni si vede che
nella maggior parte di casi c’è una corrispondenza
almeno a un livello sistematico superiore a quello
della specie, mentre in 6 casi i due sistemi danno
conclusioni molto diversi (evidenziati dai colori
diversi)
In questi 5 campioni il confronto tra il DNA
amplificato e il database ci indica dei batteri.
Il gene preso in considerazione, contenuto nei
mitocondri, è posseduto anche dai batteri che
svolgono anch’essi la respirazione cellulare. In
questo caso l’estrazione e l’amplificazione ha
favorito il DNA dei batteri contenuti nell’apparato
digerente dell’organismo o che ne inquinavano
l’esterno.
5
OO Aphelocheirus aestivalis
Aphelocheirus ellipsodeus
Perché non la specie corretta?
Le due classificazione coincidono in modo quasi
perfetto. Come mai però la specie risulta diversa,
considerato che Aphelocheirus aestivalis è l’unica
specie presente in Italia.
Probabile che i data base utilizzati non contengano
ancora le sequenze di tutte le specie. Altra ipotesi,
meno probabile, che si tratti effettivamente
dell’ellipsodeus che ha colonizzato di recente i nostri
territori come stanno facendo tante altre specie.
6
3
21
Zigottero
Tubifex tubifex
Che cosa ha mangiato!
Il campione n° 21 era chiaramente di una larva di
libellula. Come mai il confronto genico ci restituisce
degli anellidi? Probabilmente la larva, predatrice, si
era appena cibata di questi organismi. L’estrazione e
l’amplificazione può aver casualmente favorito
l’organismo mangiato rispetto a quello che a noi
interessava. Questi anellidi sono presenti
nell’ambiente, come dimostra il campione n° 2
Conclusioni
Dal confronto dei due metodi si può concludere che
la classificazione con l’utilizzo del DNA non è per
forza migliore di quella operata con metodi classici.
Perché funzioni è necessario
• cercare in tutti i modi di non inquinare il
campione con DNA estraneo.
• utilizzare primer più specifici per i diversi gruppi
di organismi.
• ampliare il più possibile i data base disponibili.