Когато става дума за секвениране на генома, визионерите обичат да говорят с големи числа: например, британската Biobank обещава да дешифрира геномите на 500 000 души или усилията на Исландия да проучи генома на цялото си население.
Група изследователи вдигнаха залозите дори още повече като обявиха, че възнамеряват, евентуално, да секвенират "целият живот на Земята", което да означава да се разчетат последователностите на нуклеотидните бази в ДНК на всички видове организми.
Това стана по време на среща, организирана от инициативата на института Смитсониън за геномика на биологичното разнообразие (Smithsonian Initiative on Biodiversity Genomics) и компанията за геномика BGI, базирана в Шънджън, Китай, съобщава списание Sience.
Планът им, който все още не е намерил финансиране и вероятно ще коства няколко милиарда долара, се нарича arth BioGenome Project (EBP). Хари Люин (Harris Lewin), специалист по еволюционна геномика от Университета в Калифорния (University of California) обяви, че ЕВР ще направи първите си стъпки към амбициозната цел като се съсредоточи върху еукариотите - групата организми, които включват всички растения, животни и едноклетъчни организми като амебите.
Рейкявик. Източник: Flickr
Тази стратегия, както и цялостната концепция на ЕВР, беше представена по време на BioGenomics2017, събиране на защитници на природата, еволюционни биолози, систематици и други биолози с интереси в прилагането на геномиката на практика. "Това е велика идея. Ако наистина искаме да разберем по какъв начин е еволюирал живота, то геномната биология трябва да бъде част от това", коментира Оливър Райдър (Oliver Ryder), биолог от Института по проучвания за опазването на природата към зоопарка Сан Диего, Калифорния (San Diego Zoo Institute for Conservation Research).
Райдър и останалите поставят паралели между ЕВР и Проектът за човешкия геном (Human Genome Project), който започна като амбициозно, спорно и по онова време технически невъзможно предложение преди повече от 30 години. Това ранно усилие евентуално доведе не само до секвенирането на първия човешки геном, но и до напълно нови ДНК-технологии, които са в центъра на много медицински достижения и основата на сектор за 20 милиарда долара, коментира списание Science. "Хората научиха от опита с човешкия геном, че секвенирането е внушителен напредък за биологията", отбелязва Люин.
Повечето детайли около ЕВР все още се изясняват. Но засега предложеното е първата стъпка да бъде секвениране в най-големи детайли на ДНК на един член на всяко еукариотно семейство (от общо 9000), за да се създадат референтни геноми в съответствие или дори по-добри от референтните човешки геноми. Следващата стъпка ще бъе секвениране в по-малка степен на видове от всеки от 150 000 до 200 000 рода. Най-накрая участниците в ЕВР ще вземат геноми от 1,5 милиона останали известни ни еукариотни видове. Тези геноми с по-ниска резолюция биха могли да се подобрят при нужда като се сравнят със съответното семейство или чрез още секвениране, съобщава съорганизаторът на ЕВР Джийн Робинсън (Gene Robinson), изследовател в областта на бихейвиористичната геномика и директор на Института за геномна биология "Карл Уоуз" към Университета в Илинойс, САЩ (Carl R. Woese Institute for Genomic Biology at the University of Illinois).
В тази репрезентация на дървото на живота има много малко завършени геноми (червените линии във вътрешния венец) измежду еукариотите (зелено), но много повече между бактериите (синьо) и археите (розово). Сред милионите видове еукариоти има дори относително малко геномни секвенции с ниска резолюция (синьо, светло и тъмно сиво)
източник: George Washington University’s Computational Biology Institute
Цялото това усилие за еукариотите би струвало колкото е струвало да се секвенира първия човешки геном, изчисляват Люин, Робинсън и съорганизаторът на ЕВР Джон Крес (John Kress), еволюционен биолог в "Смитсониън" (Smithsonian National Museum of Natural History). За да се прочетат и поръчат 3 милиарда бази, съставящи човешкия геном, са нужни 2,7 милиарда долара, което в наши дни е 4,8 милиарда долара. С подобна сума работата на ЕВР може да се свърши за десетилетие, предполагат организаторите.
Оптимизмът им е подкрепен от все по-намаляващите разходи за секвениране на ДНК. Презентьор от американската компания Complete Genomics заяви, че планира да може грубо да секвенира всички еукариотни геноми за около 100 долара на година. А също и да подобрия технологията на секвениране, които правят възможно повишаване на качеството на геномите, на разумни цени. "За мен става очевидно, че в даден момент ще бъде възможно да се секвенира целия живот на Земята", заявява Люин.
ЕВР вече има опита на други изследователски общности, които преследват свои собствени амбициозни проекти за секвениране. Сред тях са Genome 10K Project, който има за цел да секвенира 10 000 геноми на гръбначни животни, по едно от всеки род; i5K, целящо да дешифрира 5000 артропода; и В10К, която се очаква да генерира геномите на всички 10 500 видове птици. ЕВР ще помогне за координирането, събирането и вероятно финасирането на всички тези усилия. "Концепцията ЕВР е общност на общностите", пояснява Люин.
източник: Brigham Young University
Ангажименти за секвениране има и от гиганти в полето на геномиката, като китайската BGI и британския Wellcome Trust Sanger Institute. Но на организираната среща стана ясно, че пред ЕВР има значителни предизвикателства, дори като се остави настрана финансирането. Въпреки че учени от Бразилия, Китай и Великобритания съобщиха, че техните страни имат желание да участват по някакъв начин в проекта, участниците в срещата подчертаха необходимостта той да бъде по-международен, с включване на развиващите се държави, особено онези с високо биоразнообразие, което ще помогне да се очертае финалната форма на проекта. Те предложиха ЕВР да помогне развитието на секвенирането в тези региони. Global Genome Biodiversity Network, която събира списъци и образи на експонати от музеи и други биорепозиториуми по света, може да участва в предоставянето на повече ДНК, но е необходимо дори още по-широко участие, изтъкна Томас Гилбърт (Thomas Gilbert), еволюционен биолог от Музея по естествена история на Дания (Natural History Museum of Denmark).
На срещата се подчерта и необходимостта от развитие на стандартите за осигуряване на по-висококачествено геномно секвениране и за защита на придружаващата информация за всеки секвениран организъм, като откъде е събран и как изглежда. Взимането на ДНК проби от дивата природа вероятно ще бъде най-голямото предизвикателство - и най-скъпоструващото, отбелязаха няколко участници. Не всички музейни експонати са достатъчно добре запазени за извличане на висококачествени геноми. Дори наскоро събрани и замразени експонати на растения и животни не винаги са били коректно съхранени за запазване на тяхната ДНК, отбелязва Guojie Zhang, еволюционен биолог от BGI и Университета в Копенхаген (University of Copenhagen). Липсата на стандарти може да подкопае крайната цел на проекта, отбелязва Ерик Джарвис (Erich Jarvis), невробиолог от Университета "Рокфелер" в Ню Йорк (Rockefeller University). "Можем да похарчим пари за всички видове на планетата, но можем и да създадем и много глупости", добавя той.
Но Люин е оптимист, че това няма да се случи. След като обясни своя проект по време на BioGenomics2017, той беше наобиколен от изследователи, желаещи да узнаят с какво могат да помогнат. "Хубаво е да се опита да се съберат всички племена заедно", коментира Хосе Лопес (Jose Lopez), биолог от Nova Southeastern University във Форт Лодърдейл, Флорида, САЩ, чието "племе" е GIGA - проект за секвениране на 7000 морски безгръбначни. "Това е голямо усилие. Нуждаем се от много познания много хора, които да помогнат", добави Лопес.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари