14:42 2022-01-19
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Un proiect uriaș este în desfășurare pentru a secvența genomul fiecărei specii complexe de pe Pământ
_ Un uriaș proiectul este în desfășurare pentru a secvenționa genomul fiecărei specii complexe de pe Pământ
The Earth Biogenome Project, un consorțiu global care își propune să secvențeze genomurile tuturor vieții complexe de pe pământ (aproximativ 1,8 milioane de specii descrise) în zece ani. , se intensifică.
Originile, scopurile și progresul proiectului sunt detaliate în două lucrări cu mai mulți autori publicate astăzi. Odată finalizat, va schimba pentru totdeauna modul în care se desfășoară cercetările biologice.
Mai exact, cercetătorii nu se vor mai limita la câteva „specii model” și vor putea extrage baza de date cu secvențe ADN a oricărui organism care prezintă caracteristici interesante. Aceste noi informații ne vor ajuta să înțelegem cum a evoluat viața complexă, cum funcționează ea și cum poate fi protejată biodiversitatea.
Proiectul a fost propus pentru prima dată în 2016 și am avut privilegiul să vorbesc la lansarea sa la Londra, în 2018. În prezent, se află în proces de trecere de la faza de pornire la producția la scară completă.
Scopul fazei unu este de a secvența câte un genom din fiecare familie taxonomică de pe pământ, aproximativ 9.400 dintre ele. Până la sfârșitul anului 2022, o treime din aceste specii ar trebui să fie terminate. Faza a doua va vedea secvențierea unui reprezentant din toate cele 180.000 de genuri, iar faza a treia va marca finalizarea tuturor speciilor.
Importanța speciilor ciudate
Marele scop al Proiectul Earth Biogenome este de a secvenționa genomurile tuturor celor 1,8 milioane de specii descrise de viață complexă de pe Pământ. Aceasta include toate plantele, animalele, ciupercile și organismele unicelulare cu nuclee adevărate (adică toate „eucariotele”).
În timp ce organisme model precum șoarecii, cresonul, muștele de fructe și nematozii au fost extraordinar de important în înțelegerea funcțiilor genelor, este un mare avantaj să putem studia alte specii care pot funcționa puțin diferit.
Multe principii biologice importante au venit din studiul organismelor obscure. De exemplu, genele au fost descoperite de Gregor Mendel în mazăre, iar regulile care le guvernează au fost descoperite în mucegaiul de pâine roșie.
ADN-ul a fost descoperit mai întâi în sperma de somon și cunoștințele noastre despre unele sisteme care îl mențin. sigur a venit din cercetările asupra tardigradelor. Cromozomii au fost observați pentru prima dată la viermii de făină și cromozomii sexuali la un gândac (acțiunea și evoluția cromozomilor sexuali au fost, de asemenea, explorate la pești și ornitorinci). Iar telomerii, care acoperă capetele cromozomilor, au fost descoperiți în gunoaie de iaz.
Răspunsul la întrebările biologice și protejarea biodiversității
Compararea speciilor apropiate și îndepărtate oferă o putere extraordinară de a descoperi ce fac genele. și cum sunt reglementate. De exemplu, într-o altă lucrare PNAS, publicată întâmplător și astăzi, colegii mei de la Universitatea din Canberra și cu mine am descoperit că șopârle-dragon australiene reglează sexul prin vecinătatea cromozomală a unei gene sexuale, mai degrabă decât secvența ADN-ului în sine.
Oamenii de știință. Folosește, de asemenea, comparații de specii pentru a urmări genele și sistemele de reglementare până la originile lor evolutive, ceea ce poate dezvălui o conservare uimitoare a funcției genelor pe parcursul a aproape un miliard de ani. De exemplu, aceleași gene sunt implicate în dezvoltarea retinei la oameni și în fotoreceptorii muștelor fructelor. Iar gena BRCA1 care este mutată în cancerul de sân este responsabilă pentru repararea rupurilor de ADN la plante și animale.
Genomul animalelor este, de asemenea, mult mai conservat decât s-a presupus. De exemplu, mai mulți colegi și cu mine am demonstrat recent că cromozomii de animale au 684 de milioane de ani.
Va fi, de asemenea, interesant să explorezi „materia întunecată” a genomului și să dezvălui modul în care secvențele de ADN care nu Proteinele nu codifică încă pot juca un rol în funcția și evoluția genomului.
Un alt obiectiv important al proiectului Earth Biogenome este genomica de conservare. Acest domeniu folosește secvențierea ADN-ului pentru a identifica speciile amenințate, care includ aproximativ 28% din organismele complexe ale lumii, ajutându-ne să le monitorizăm sănătatea genetică și să le oferim sfaturi privind managementul.
Nu mai este o sarcină imposibilă
Până de curând, secvențierea genomurilor mari a durat ani și multe milioane de dolari. Dar au existat progrese tehnice extraordinare care fac acum posibilă secvențierea și asamblarea genomurilor mari pentru câteva mii de dolari. Întregul proiect Earth Biogenome va costa mai puțin în dolari de astăzi decât proiectul genomului uman, care valora în total aproximativ 3 miliarde USD.
În trecut, cercetătorii trebuiau să identifice chimic ordinea celor patru baze. pe milioane de fragmente minuscule de ADN, apoi lipiți din nou întreaga secvență. Astăzi, ei pot înregistra baze diferite în funcție de proprietățile lor fizice sau legând fiecare dintre cele patru baze la un colorant diferit. Noile metode de secvențiere pot scana molecule lungi de ADN care sunt prinse în tuburi minuscule sau strânse prin găurile minuscule ale unei membrane.
De ce să secvențezi totul?
Dar de ce să nu economisești timp și bani. prin secvențierea speciilor reprezentative cheie?
Ei bine, scopul proiectului Biogenomului Pământului este de a exploata variația dintre specii pentru a face comparații și, de asemenea, de a surprinde inovații remarcabile în valorile aberante.
Există și teama de a pierde. De exemplu, dacă ordonăm doar 69.999 din cele 70.000 de specii de nematozi, s-ar putea să o pierdem pe cea care ar putea divulga secretele modului în care nematozii pot provoca boli la animale și plante.
În prezent, există 44 de instituții afiliate în 22 de țări lucrează la Proiectul Biogenom Pământului. Există, de asemenea, 49 de proiecte afiliate, inclusiv proiecte enorme, cum ar fi California Conservation Genomics Project, Bird 10.000 Genomes Project și Darwin Tree of Life Project din Marea Britanie, precum și multe proiecte privind anumite grupuri, cum ar fi liliecii și fluturii.
Acest articol este republicat din The Conversation sub o licență Creative Commons. Citiți articolul original.
Comentarii:
Adauga Comentariu