Το Earth BioGenome Project (EBP), μια παγκόσμια ερευνητική κοινοπραξία που «διαβάζει» τα γονιδιώματα των ευκαρυωτικών οργανισμών της Γης εισήλθε στη δεύτερη φάση του φιλόδοξου σχεδίου της για την αλληλούχηση και των 1,67 εκατομμυρίων γνωστών ειδών στη Γη έως το 2035. Μάλιστα, παρουσίασε το επόμενο στάδιο σε μια εργασία που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Frontiers in Science.
Αυτό το έργο αποτελεί μια βιολογική πρωτοπορία. Καθώς τα είδη εξαφανίζονται και τα οικοσυστήματα υποβαθμίζονται, οι επιστήμονες του έργου στοχεύουν να καταγράψουν και να διατηρήσουν το βιολογικό σχέδιο της ζωής στη Γη για τις μελλοντικές γενιές. Η κατανόηση της προέλευσης και της εξέλιξης της ζωής στη Γη είναι μια πανανθρώπινη επιδίωξη που ισοδυναμεί με την κατανόηση της προέλευσης και της εξέλιξης του σύμπαντος, λένε οι ερευνητές.
Στο Πρόγραμμα ΒιοΓονιδιώματος της Γης (EBP) συμμετέχει ένα αναπτυσσόμενο δίκτυο περισσότερων από 2.200 επιστημόνων σε 88 χώρες, συμπεριλαμβανομένων τοπικών και αυτόχθονων ερευνητικών κοινοτήτων. Στόχος τους είναι να δημιουργήσουν μια ψηφιακή βιβλιοθήκη αλληλουχιών DNA που θα βοηθήσει τους ερευνητές να βρουν νέους τρόπους για τη διατήρηση και την προστασία της ζωής στη Γη και να αντιμετωπίσουν την ραγδαία περιβαλλοντική αλλαγή. Αυτό περιλαμβάνει την υποστήριξη έρευνας που θα μπορούσε να συμβάλει στη διασφάλιση της επισιτιστικής ασφάλειας, στην προώθηση της ιατρικής και της γεωργικής έρευνας και στην προώθηση μιας βαθύτερης παγκόσμιας κατανόησης της βιοποικιλότητας για την υποστήριξη της διατήρησης και της πρόληψης πανδημιών.
Τα μέχρι τώρα δεδομένα του έργου έχουν φωτίσει την προέλευση και την εξέλιξη της ζωής στη Γη, καθώς και τον ρόλο της γενετικής ποικιλομορφίας στην ικανότητα των ειδών να προσαρμόζονται στην αλλαγή. Για παράδειγμα, έχουν βοηθήσει στην αποκάλυψη του τρόπου με τον οποίο οι τάρανδοι του Σβάλμπαρντ προσαρμόστηκαν στις αρκτικές συνθήκες και πώς εξελίχθηκαν τα χρωμοσώματα στις πεταλούδες και τις νυχτοπεταλούδες. Οι ερευνητικές μέθοδοι του έργου συμβάλλουν επίσης στη βελτίωση εργαλείων όπως η ανάλυση του περιβαλλοντικού DNA (eDNA), η οποία αποκαλύπτει νέες μορφές ζωής μέσω των γενετικών αποτυπωμάτων που αφήνουν πίσω τους.
«Η ομάδα μας επικεντρώνεται στον σχολιασμό των γονιδιωμάτων (genome annotation) που παράγονται από το Πρόγραμμα Earth BioGenome», αναφέρει στον ιστότοπο του Ευρωπαϊκού Εργαστηρίου Μοριακής Βιολογίας (EMBL) ο Fergal Martin, επικεφαλής της ομάδας ανάλυσης ευκαρυωτικών οργανισμών στο Ευρωπαϊκό Ινστιτούτο Βιοπληροφορικής (EMBL-EBI) του EMBL.
«Ο γονιδιωματικός σχολιασμός (διαδικασία εντοπισμού των θέσεων των γονιδίων σε ένα γονιδίωμα) είναι αυτός που καθιστά αυτά τα δεδομένα πραγματικά πολύτιμα, καθώς επιτρέπει στους ερευνητές να κατανοήσουν ποια γονίδια υπάρχουν, τι κάνουν και πώς τα είδη έχουν εξελιχθεί και προσαρμοστεί με την πάροδο του χρόνου. Διαθέτοντας κατόπιν αυτά τα γονιδιώματα ελεύθερα παρέχουμε στους επιστήμονες σε όλο τον κόσμο τα εργαλεία που χρειάζονται για να αντιμετωπίσουν επείγουσες προκλήσεις στη βιοποικιλότητα, τη διατήρηση και πολλά άλλα».
Το EBP είναι μια πρωτοβουλία-ομπρέλα, που συντονίζει τις προσπάθειες έργων όπως το Darwin Tree of Life (DToL), ο Ευρωπαϊκός Άτλας Αναφοράς Γονιδιώματος (ERGA) και το Έργο Γονιδιωμάτων Σπονδυλωτών (VGP).
Πολλοί γονιδιωματικοί σχολιασμοί EBP είναι ήδη διαθέσιμοι και μπορούν να εξερευνηθούν στη νέα πλατφόρμα Ensembl που δημιουργεί, ενσωματώνει και διανέμει σύνολα δεδομένων αναφοράς και εργαλεία ανάλυσης που επιτρέπουν τη γονιδιωματική. Όλα τα γονιδιώματα EBP προστίθενται επίσης αποκλειστικά στην ίδια πλατφόρμα.
Η Φάση II του έργου στοχεύει στην αλληλούχηση 150.000 επιπλέον ειδών εντός τεσσάρων ετών. Για την επίτευξη αυτού του στόχου θα απαιτηθεί η αλληλούχηση 3.000 νέων γονιδιωμάτων ανά μήνα, περισσότερο από 10 φορές ταχύτερα από τους τρέχοντες ρυθμούς.
Σε αυτή τη φάση θα δοθεί προτεραιότητα σε είδη που είναι σημαντικά για την υγεία των οικοσυστημάτων, για την επισιτιστική ασφάλεια, για τον έλεγχο πανδημιών, για τους αυτόχθονες πληθυσμούς και για τις τοπικές κοινότητες. Στοχεύει επίσης στη συλλογή 300.000 δειγμάτων, περίπου των μισών από αυτών που θα αποτελέσουν τη βάση της Φάσης III.
Πηγή: EMBL
