Çevresel DNA'nın balast suyunda hızlı bir şekilde taranması, gemilerin istilacı türlerin ve hastalıkların yayılmasını önlemek için kurallara uyup uymadığını gösterebilir.
Bugüne kadarki en büyük balast ve liman suyu coğrafi araştırmalarından birinde, Kuzey Carolina'daki Duke Üniversitesi'nden bilim adamları Claudia Gunsch ve William Gerhard, yalnızca tanklardaki mikrop topluluğuna dayanan balast suyu kaynağını belirleyebileceklerini gösterdi.Yeni araştırmalarının, balast suyu kaynağını hızlı bir şekilde belirlemek için zemin hazırladığını söylüyorlar; istenmeyen türlerin taşınmasını önlemek için kullanılan önemli bir düzenleyici kontrol.
Kararlılığını ve dengesini geliştirmek için bir gemiye balast suyu eklenir. Mevcut düzenlemeler, gemilerin yeni bir varış noktasına varmadan önce açık okyanusta balast almasını gerektirir. Bu, otostopcuların bir limandan diğerine gevşemelerini önler. Tarihin pek çok istilacı tür ve kolera gibi salgınlara neden olan patojenleri balast suyuna süren bir çok örneği vardır . Orada da artan kanıtlar antimikrobiyal direnci için genler safra suyu içinde mikroplar arasında yayılan olduğudur.
Küresel ticaretin çoğunluğunun okyanusa giden gemilerle ve Arktik'te deniz buzu eridikçe açılan yeni nakliye rotalarıyla birlikte, gezegenin etrafına taşınan bakteri, virüs ve mantar gibi mikrop sayısının artması bekleniyor.
Gunsch; “Bu su kıtalararası olarak aktarıldığında neler olduğunu anlamaya çalışıyoruz ve şimdi aslında bu soruyu cevaplayabilecek araçlara sahibiz” diyor.
DNA sıralama teknolojisindeki gelişmeler, şimdi, bir saç veya et gibi belirli bir genetik materyal örneğini basitçe incelemek yerine, bilim insanlarının, bir ortamdaki DNA bitlerinin tümünü, örneğin su veya toprak Bu çevresel DNA hem büyük hem de küçük organizma topluluklarının bir görüntüsünü sağlar.
Gunsch ve Gerhard bu yöntemleri 41 gemiden balast tanklarındaki mikrobiyal sakinlerinin fotoğraflarını çekmek için kullandılar, ayrıca açık deniz örnekleri ve dünyanın en yoğun limanlarından dördünden su aldılar. Mikrobiyal bileşimleri birbirleriyle karşılaştırarak, numunenin kaynağını doğru bir şekilde tanımlayabildiklerini gösterdiler, regülatörlere balast suyu kurallarının izlenmesini ve zararlı türlerin tanımlanmasını sağlamak için bir araç daha sağladılar. Ne yazık ki, test edilen 41 gemiden beşinin balast suyunun, E. coli ve Enterococcus gibi gösterge organizmalar için Uluslararası Denizcilik Örgütü (IMO) standartlarına uymadığını da buldular.
Fisheries and Oceans Canada’lı bir genetikçi olan Cathryn Abbott, bilim adamlarının “daha önce hiç yaşamın tüm bloklarını tek bir yöntem kullanarak araştırma yapma şansı bulamadığını” söyledi. Abbott, Gerhard ve Gunsch’un ürettikleri görüntüler gibi Tehdit edici türlerin varlığına ilişkin erken uyarılar yapın, ancak “dikkate alınması gereken önemli uyarılar var” açıklamasında bulundu.
İlk olarak, DNA dizilimi tespit edilen organizmaların hala mevcut ve canlı olup olmadığını veya teknolojinin sadece bir kez balast tankında bulunan ancak o zamandan beri terk edilmiş olan organizmaların genetik kalıntılarını toplayıp toplamadığını söyleyemez.
İkincisi, genetik analizler araştırmacıların eline geçen çok fazla bilgi üretir. Abbott, “Çok fazla veriye sahibiz” diyerek, “Bu verileri uyumlu anlatılara veya gerçekleştirecek eylemlere dönüştürmek hala büyük bir zorluk oluşturuyor” diye ekledi.Netleşen bir anlatı, bir ekosistemdeki tüm topluluk üyelerinin önemli olduğudur.
Örneğin, balast tanklarında, olası bir çözüm, tankları dezenfekte etmek ve istenmeyen mikropları öldürmektir. Bununla birlikte, Norveç Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'ndeki mikrobiyal ekolojist Olav Vadstein'ın dediği gibi, dezenfeksiyon balast suyu ekosisteminin dengesini bozar ve aslında fırsatçı türlerin büyümesini teşvik edebilir. Vadstein, “Bu potansiyel olarak vahşi ve evcil sudaki yaşam için sorunlara neden olan mikropların büyümesini destekleyebilir” diyor. Gunsch'a göre, yeni sıralama teknolojisinin heyecan verici yönü ise, sadece mevcut olan mikropları değil aynı zamanda nasıl etkileşime girdiklerini görmektir.