Pawlowski J, Bruce K, Panksep K, Aguirre FI, Amalfitano S, Apothéloz-Perret-Gentil L, Baussant T, Bouchez A, Carugati L, Cermakova K, Cordier T, Corinaldesi C, Costa FO, Danovaro R, Dell’Anno A, Duarte S, Eisendle U, Ferrari BJD, Frontalini F, Frühe L, Haegerbaeumer A, Kisand V, Krolicka A, Lanzén A, Leese F, Lejzerowicz F, Lyautey E, Maček I, Sagova-Marečková M, Pearman JK, Pochon X, Stoeck T, Vivien R, Weigand A, Fazi S
Science of The Total Environment, 151783
ABSTRACT
Environmental DNA (eDNA) metabarcoding (parallel sequencing of DNA/RNA for identification of whole communities within a targeted group) is revolutionizing the field of aquatic biomonitoring. To date, most metabarcoding studies aiming to assess the ecological status of aquatic ecosystems have focused on water eDNA and macroinvertebrate bulk samples. However, the eDNA metabarcoding has also been applied to soft sediment samples, mainly for assessing microbial or meiofaunal biota. Compared to classical methodologies based on manual sorting and morphological identification of benthic taxa, eDNA metabarcoding offers potentially important advantages for assessing the environmental quality of sediments. The methods and protocols utilized for sediment eDNA metabarcoding can vary considerably among studies, and standardization efforts are needed to improve their robustness, comparability and use within regulatory frameworks. Here, we review the available information on eDNA metabarcoding applied to sediment samples, with a focus on sampling, preservation, and DNA extraction steps. We discuss challenges specific to sediment eDNA analysis, including the variety of different sources and states of eDNA and its persistence in the sediment. This paper aims to identify good-practice strategies and facilitate method harmonization for routine use of sediment eDNA in future benthic monitoring.
RÉSUMÉ
Le métabarcoding de l’ADN environnemental (ADNe) (séquençage parallèle de l’ADN/ARN pour l’identification de communautés entières au sein d’un groupe ciblé) révolutionne le domaine de la biosurveillance aquatique. À ce jour, la plupart des études de métabarcoding visant à évaluer le statut écologique des écosystèmes aquatiques se sont concentrées sur l’ADNe de l’eau et les échantillons de macroinvertébrés en vrac. Cependant, le métabarcoding de l’ADNe a également été appliqué à des échantillons de sédiments mous, principalement pour évaluer le biote microbien ou méiofaunique. Comparé aux méthodologies classiques basées sur le tri manuel et l’identification morphologique des taxons benthiques, le métabarcoding de l’ADNe offre des avantages potentiellement importants pour évaluer la qualité environnementale des sédiments. Les méthodes et protocoles utilisés pour le métabarcoding de l’ADNe des sédiments peuvent varier considérablement d’une étude à l’autre, et des efforts de normalisation sont nécessaires pour améliorer leur robustesse, leur comparabilité et leur utilisation dans des cadres réglementaires. Nous présentons ici les informations disponibles sur le métabarcoding de l’ADNe appliqué aux échantillons de sédiments, en mettant l’accent sur les étapes d’échantillonnage, de conservation et d’extraction de l’ADN. Nous discutons des défis spécifiques à l’analyse de l’ADNe dans les sédiments, y compris la variété des différentes sources et états de l’ADNe et sa persistance dans les sédiments. Cet article vise à identifier les stratégies de bonnes pratiques et à faciliter l’harmonisation des méthodes pour l’utilisation de routine de l’ADNe des sédiments dans la surveillance benthique future.
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