Assessment of DNA extraction efficiency and quality in Gammarus spp. (Crustacea: Amphipoda) from various water bodies of Kazakhstan | Қазақстанның әртүрлі су айдындарындағы гаммарустардан Gammarus spp. (Crustacea: Amphipoda) ДНҚ бөліп алу тиімділігі мен сапасын бағалау | Қазақстанның әртүрлі су айдындарындағы гаммарустардан Gammarus spp. (Crustacea: Amphipoda) ДНҚ бөліп алу тиімділігі мен сапасын бағалау

Inglés. Background and Aim. Amphipods of the genus Gammarus are widely distributed in freshwater ecosystems of the Northern Hemisphere and are commonly used as model organisms in ecological, toxicological, and molecular studies. However, morphological identification of Gammarus is complicated due to the high degree of intraspecific variability and the presence of cryptic species. This makes molecular approaches based on mitochondrial DNA analysis (e.g., the COI gene) particularly important for taxonomic verification and biodiversity assessment. This study aimed to assess the efficiency of DNA extraction and its quality in Gammarus (Gammarus spp.) from various water bodies in Kazakhstan, and to test the reproducibility of COI gene amplification using PCR for subsequent genetic identification. Materials and Methods. Gammarus spp. samples (Gammarus spp.) were collected from various freshwater bodies in northern, southern, and eastern Kazakhstan. The DNA extraction protocol was adapted to account for the specific characteristics of amphipod tissues. Results. The extracted DNA samples demonstrated satisfactory purity and concentration, ensuring successful PCR amplification. All samples showed satisfactory DNA purity, with A260/A280 ratios ranging from 1.69 to 2.00, indicating the absence of significant protein contamination. The nucleic acid concentration varied from 191.6 to 232.0 ng/μL, which meets the requirements for subsequent PCR amplification. The results confirm the applicability of the optimized approach for molecular-genetic analysis and identification of Gammarus in the water bodies of Kazakhstan. Conclusion. This study successfully optimized a DNA extraction protocol for Gammarus samples collected from freshwater bodies in Kazakhstan, yielding DNA of satisfactory purity and concentration suitable for PCR amplification. The successful visualization of the amplified COI gene fragment on an agarose gel provides a foundation for further population-genetic studies of amphipods in the region.

Kazajo. Алғышарттар мен мақсат. Gammarus spp. туысының амфиподтары Солтүстік жартышардың тұщы су экожүйелерінде кең таралған және экологиялық, токсикологиялық және молекулярлық зерттеулерде модельді организмдер ретінде жиі қолданылады. Алайда, гаммарустарды морфологиялық сәйкестендіру түрішілік өзгергіштіктің жоғары дәрежесіне және криптикалық түрлердің морфологиялық жағынан іс жүзінде ажыратылмайтын, бірақ генетикалық және экологиялық жағынан ерекшеленетін түрлер болуына байланысты қиындық туғызады. Бұл митохондриальды ДНҚ-ны (мысалы, COI генін) талдауға негізделген молекулярлық тәсілдерді таксономиялық тексеру және биоалуантүрлілікті бағалау үшін ерекше маңызды етеді.   Бұл жұмыстың мақсаты – Қазақстанның түрлі су қоймаларынан алынған гаммарус түрлерінен (Gammarus spp.) ДНҚ алу тиімділігін және оның сапасын бағалау, сондай-ақ, кейіннен үлгілерді генетикалық идентификациялау үшін ПТР әдісімен COI генінің амплификациясының қайта өндірілуін тексеру. Материалдар мен әдістер. Зерттеу барысында cолтүстік, оңтүстік және шығыс Қазақстанның түрлі тұщы су қоймаларынан гаммарус үлгілері (Gammarus spp.) жиналды. Зерттеудің мақсаты – бөлінген ДНҚ-ның сапасы мен санына баға беру, сондай-ақ митохондриальды ген фрагментінің амплификациясының қайта өндірілуін бағалау болды. Экстракция әдістемесі амфипод ұлпаларының ерекшеліктерін ескере отырып бейімделді. Нәтижелер. Алынған ДНҚ үлгілері таза және концентрациясы бойынша қанағаттанарлық көрсеткіштерді көрсетті, бұл сәтті ПТР-амплификациясын қамтамасыз етті. Барлық сынамаларда 1,69-дан 2,00-ге дейінгі диапазондағы A260/A280 мәндерімен ДНҚ тазалығының қанағаттанарлық көрсеткіштері байқалды, бұл ақуыздық қоспалардың жоқтығын көрсетеді. Нуклеин қышқылдарының концентрациясы 191,6-дан 232,0 нг/мкл аралығында өзгерді, бұл ПТР-амплификациясы үшін талаптарға сай келеді. Нәтижелер жасалған әдістің Қазақстанның су қоймаларында гаммарус түрлерін молекулярлық-генетикалық талдау және идентификациялау үшін қолайлы екенін растайды. Қорытынды. Жүргізілген зерттеу Қазақстанның тұщы су қоймаларынан жиналған гаммарустардан ДНҚ экстракциялау әдістемесін оңтайландыруға мүмкіндік берді, бұл ПТР-амплификациясы үшін сәйкес келетін ДНҚ тазалығы мен концентрациясының қанағаттанарлық көрсеткіштерін қамтамасыз етіп, агароздық гельде COI генінің амплификацияланған фрагментін сәтті визуализациялауды қамтамасыз етті, бұл өңірдегі амфиподтарды одан әрі популяциялық-генетикалық зерттеу үшін негіз қалады.    

Ruso. Алғышарттар мен мақсат. Gammarus spp. туысының амфиподтары Солтүстік жартышардың тұщы су экожүйелерінде кең таралған және экологиялық, токсикологиялық және молекулярлық зерттеулерде модельді организмдер ретінде жиі қолданылады. Алайда, гаммарустарды морфологиялық сәйкестендіру түрішілік өзгергіштіктің жоғары дәрежесіне және криптикалық түрлердің морфологиялық жағынан іс жүзінде ажыратылмайтын, бірақ генетикалық және экологиялық жағынан ерекшеленетін түрлер болуына байланысты қиындық туғызады. Бұл митохондриальды ДНҚ-ны (мысалы, COI генін) талдауға негізделген молекулярлық тәсілдерді таксономиялық тексеру және биоалуантүрлілікті бағалау үшін ерекше маңызды. Бұл жұмыстың мақсаты – Қазақстанның түрлі су қоймаларынан алынған гаммарус түрлерінен (Gammarus spp.) ДНҚ алу тиімділігін және оның сапасын бағалау, сондай-ақ, кейіннен үлгілерді генетикалық идентификациялау үшін ПТР әдісімен COI генінің амплификациясының қайта өндірілуін тексеру. Материалдар мен әдістер. Зерттеу барысында cолтүстік, оңтүстік және шығыс Қазақстанның түрлі тұщы су қоймаларынан гаммарус үлгілері (Gammarus spp.) жиналды. Бұл зерттеудің мақсаты - Қазақстанның әртүрлі су айдындарындағы гаммарустардан ДНҚ-ны бөлу әдістерінің тиімділігі мен сапасын бағалау. Экстракция әдістемесі амфиподалар ұлпаларының ерекшеліктерін ескере отырып бейімделді. Нәтижелер. Алынған ДНҚ үлгілері таза және концентрациясы бойынша қанағаттанарлық көрсеткіштерді көрсетті, бұл сәтті ПТР-амплификациясын қамтамасыз етті. Барлық сынамаларда 1,69-дан 2,00-ге дейінгі диапазондағы A260/A280 мәндерімен ДНҚ тазалығының қанағаттанарлық көрсеткіштері байқалды, бұл ақуыздық қоспалардың жоқтығын көрсетеді. Нуклеин қышқылдарының концентрациясы 191,6-дан 232,0 нг/мкл аралығында өзгерді, бұл ПТР амплификациясы үшін талаптарға сай келеді. Нәтижелер жасалған әдістің Қазақстанның су қоймаларында гаммарус түрлерін молекулярлық-генетикалық талдау және идентификациялау үшін қолайлы екенін растайды. Қорытынды. Жүргізілген зерттеу Қазақстанның тұщы су қоймаларынан жиналған гаммарустардан ДНҚ экстракциялау әдістемесін оңтайландыруға мүмкіндік берді, бұл ПТР- амплификациясы үшін сәйкес келетін ДНҚ тазалығы мен концентрациясының қанағаттанарлық көрсеткіштерін қамтамасыз етіп, агароздық гельде COI генінің амплификацияланған фрагментін сәтті визуализациялауды қамтамасыз етті, бұл өңірдегі амфиподтарды одан әрі популяциялық- генетикалық зерттеу үшін негіз қалады.