Μια παγκόσμια προσπάθεια χαρτογράφησης των γονιδιωμάτων όλων των φυτών, των ζώων, των μυκήτων και άλλων μικροβιακών ζωών στη Γη, εισέρχεται σε μια νέα φάση καθώς περνά από τα πιλοτικά έργα στον προσδιορισμό αλληλουχίας παραγωγής πλήρους κλίμακας. Αυτή η νέα φάση του έργου The Earth BioGenome Project, ή EBP, χαρακτηρίζεται από μια συλλογή εργασιών που δημοσιεύτηκε αυτή την εβδομάδα στο Πρακτικά Εθνικών Ακαδημιών Επιστημών, περιγράφοντας τους στόχους του έργου, τα μέχρι σήμερα επιτεύγματα και τα επόμενα βήματα.

“Το ειδικό χαρακτηριστικό του EBP αποτυπώνει την ουσία και τον ενθουσιασμό της μεγαλύτερης κλίμακας συντονισμένης προσπάθειας στην ιστορία της βιολογίας”, δήλωσε ο Harris Lewin, πρόεδρος της Ομάδας Εργασίας EBP και διακεκριμένος καθηγητής Εξέλιξης και Οικολογίας στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Davis. . «Από τη θεμελιώδη επιστήμη έως καινοτόμες εφαρμογές σε ένα ευρύ φάσμα πιεστικών παγκόσμιων προβλημάτων, όπως η πρόληψη της απώλειας βιοποικιλότητας και η προσαρμογή των καλλιεργειών τροφίμων στην κλιματική αλλαγή, η πρόοδος του EBP στην αλληλουχία της ευκαρυωτικής ζωής είναι ταπεινή και ενθαρρυντική. Επίτευξη του απώτερου στόχου της αλληλουχίας όλης της ευκαρυωτικής ζωής τώρα φαίνεται στα μέτρα μας».

Ο στόχος του EBP, που ξεκίνησε τον Νοέμβριο του 2018, είναι να παρέχει έναν πλήρη κατάλογο αλληλουχιών DNA και των 1,8 εκατομμυρίων ονομασμένων ειδών φυτών, ζώων και μυκήτων, καθώς και μονοκύτταρων ευκαρυωτών.

Η Γη προβλέπεται να χάσει το 50% της βιοποικιλότητάς της μέχρι το τέλος αυτού του αιώνα χωρίς δράση για τον περιορισμό την αλλαγή του κλίματος και την προστασία της υγείας των παγκόσμιων οικοσυστημάτων. Η δημιουργία μιας ψηφιακής βιβλιοθήκης αλληλουχιών DNA για όλη τη γνωστή ευκαρυωτική ζωή μπορεί να βοηθήσει στη δημιουργία αποτελεσματικών εργαλείων για την πρόληψη της απώλειας βιοποικιλότητας και της εξάπλωσης παθογόνων, την παρακολούθηση και την προστασία των οικοσυστημάτων και τη βελτίωση των υπηρεσιών οικοσυστήματος.

Δίκτυο δικτύων

Το έργο λειτουργεί ως ένα διεθνές δίκτυο δικτύων, συντονίζοντας πολυάριθμες ομαδικές προσπάθειες, περιφερειακής και εθνικής κλίμακας, όπως το California Conservation Genome Project (ΗΠΑ), το Darwin Tree of Life Project (Μεγάλη Βρετανία και Ιρλανδία), το Vertebrate Genome Project και το 10.000 Bird Genomes Project.

Το διοικητικό γραφείο του έργου βρίσκεται στο UC Davis Genome Center. Το κέντρο χρησιμεύει επίσης ως ο κύριος κόμβος προσδιορισμού αλληλουχίας DNA για το California Conservation Genomics Project, ένα έργο σε επίπεδο UC με επικεφαλής τον καθηγητή Bradley Shaffer στο UCLA, το οποίο στοχεύει να βοηθήσει την πολιτεία της Καλιφόρνια στη διαχείριση απειλούμενων και οικονομικά σημαντικών ειδών χρησιμοποιώντας γονιδιωματικά εργαλεία.

Γκολ Φάσης 1

Τα δύο πρώτα χρόνια του EBP, 2018-20, αντιπροσώπευαν τη φάση εκκίνησης. Ο στόχος για τη φάση 1, έως το 2023, είναι η παραγωγή γονιδιωμάτων αναφοράς που αντιπροσωπεύουν περίπου 9.400 ταξινομικές οικογένειες. Μέχρι στιγμής, συνδεδεμένα έργα έχουν παραγάγει περίπου 200 τέτοια γονιδιώματα αναφοράς, με την αλληλουχία, τη συναρμολόγηση και τον σχολιασμό περισσότερων από 3.000 που αναμένεται να ολοκληρωθούν μέχρι το τέλος του 2022, αντιπροσωπεύοντας περίπου το ένα τρίτο του στόχου της φάσης 1.

Από τον Δεκέμβριο του 2021, το έργο περιλαμβάνει 5.000 επιστήμονες και τεχνικό προσωπικό σε 44 ιδρύματα μέλη σε 22 χώρες σε κάθε ήπειρο εκτός από την Ανταρκτική. Υπάρχουν 49 συνδεδεμένα έργα που καλύπτουν τις περισσότερες από τις μεγάλες ταξινομικές ομάδες ευκαρυωτών, οι οποίες έχουν πρόσβαση σε δεκάδες χιλιάδες δείγματα υψηλής ποιότητας από συλλογές μουσείων και βιολόγους πεδίου. Πιο πρόσφατα, μια ομάδα αφρικανικών ιδρυμάτων σε 22 χώρες εμφανίστηκε στο διαδίκτυο ως το Africa BioGenome Project. BIOSCAN, που εφαρμόζει τεχνολογία γραμμωτού κώδικα DNA για την ανακάλυψη και αναγνώριση ειδών, και το Global Virome Project, μια προσπάθεια ανακάλυψης νέων ιών που ενδέχεται να αποτελούν απειλές πανδημίας, έχουν επίσης ενταχθεί ως θυγατρικές.

Οι κύριες δραστηριότητες των πρώτων τριών ετών περιελάμβαναν την ανάπτυξη και την αξιολόγηση προτύπων και στρατηγικών, την οργάνωση περιφερειακών, εθνικών και διακρατικών έργων και την οικοδόμηση κοινοτήτων μέσω τακτικών συνεδριάσεων επιτροπών εργασίας και ενός ετήσιου συνεδρίου.

Εκτός από τη Διεθνή Επιστημονική Επιτροπή, η οποία αναπτύσσει πρότυπα για το έργο, η EBP έχει επίσης σχηματίσει επιτροπές για Ηθική, Νομικά και Κοινωνικά Θέματα και Δικαιοσύνη, Ισότητα, Διαφορετικότητα και Ένταξη. Η προληπτική στάση του EBP για την κατανόηση των ηθικών, νομικών και κοινωνικά θέματα που περιβάλλει το έργο θα παρέχει συστάσεις σχετικά με την πρόσβαση και την κατανομή των οφελών, την ισότητα και την ένταξη στην κοινότητα γονιδιωματικής βιοποικιλότητας και σε αυτόχθονες κοινότητες στις χώρες με τη μεγαλύτερη βιοποικιλότητα στον κόσμο.