Tim istraživača iz 17 zemalja vodi najveću studiju sekvenciranja genoma u povijesti. Kako se rezultati mogu primijeniti u zaštiti vrsta, poljoprivredi, zdravstvu i razvoju tehnologija temeljenih na DNK?
Sekvenciranje DNK svih složenih oblika života na Zemlji više nije samo utopijski san. Projekt BioGenome Earth koji je započeo 2018. pokušava to ostvariti.
Stotine istraživača surađuju na sekvencioniranju DNK svih poznatih eukariotskih vrsta, uključujući biljke, životinje i gljive.
Sada su objavili sažetak svojih postignuća, rezultata i budućih planova u časopisu Frontiers in Science. Opisali su kako stvaraju bazu podataka koja može olakšati istraživanje i upravljanje bioraznolikošću.
Prema Međuvladinom forumu za znanost i politiku o bioraznolikosti i uslugama ekosustava (IPBES), trenutna kriza biološke raznolikosti povezana je s ubrzanim gubitkom vrsta i ekosustava zbog uzroka kao što su krčenje šuma, klimatske promjene i degradacija okoliša.
Kako bi riješili ovaj problem, istraživači u projektu BioGenome Earth pokušavaju koristiti bazu podataka za identificiranje ranjivih vrsta, osmišljavanje programa očuvanja i razvoj rješenja za zaštitu života na planetu.
Tajna šifra života
Cilj projekta je sekvenciranje genoma svih eukariotskih vrsta. Zadatak je stvoriti bazu podataka koja pruža informacije o očuvanju bioraznolikosti, promiče razvoj bioindustrije, osigurava sigurnost hrane, razvija medicinu i produbljuje razumijevanje biološke raznolikosti, prema riječima Marka Blackstera s Instituta Wellcome Sanger u Velikoj Britaniji, He Zhanga iz BGI-Shenzhena u Kini i Harrisa Levina s Državnog sveučilišta Arizona u Sjedinjenim Državama.
U projekt su uključeni i istraživači iz Brazila, Španjolske, Njemačke, Južnoafričke Republike, Švicarske, Kanade, Švedske, Australije, Francuske, Italije, Japana, Norveške, Danske i Nizozemske.
Istraživači su naveli da su u prvom koraku uspjeli sekvencirati najmanje jednu vrstu iz svakog plemena eukariota, ukupno oko 10.000 vrsta.
U drugoj fazi cilj je stvoriti referentne genome za 150.000 vrsta unutar četiri godine, uključujući barem polovicu priznatih rodova i druge ključne vrste. Konačni cilj je doseći 1,67 milijuna vrsta u deset godina.
Znanost koja prelazi granice
Projekt BioGenome Earth oslanja se na tehnologije poput prijenosnih laboratorija i naprednih platformi za sekvenciranje, koje omogućuju prikupljanje DNK u udaljenim ili teško dostupnim područjima.
Inicijativa potiče međunarodnu suradnju kroz regionalne centre i integraciju lokalnih zajednica.
Istraživači ističu da prikupljanje uzoraka uvelike ovisi o lokalnom ljudskom kapitalu i stručnoj osposobljenosti.
Fond, osnovan s proračunom od 500 milijuna dolara, ima za cilj ubrzati primjenu rješenja za očuvanje prirode, poljoprivredu i nadzor, posebno u zemljama južne hemisfere, uključujući Južnu Ameriku.
Projekt se suočava i s izazovima kao što su zaštita podataka, pravedna raspodjela koristi i globalno upravljanje. Istraživači smatraju da je rješavanje tih pitanja ključno za osiguravanje stvarne i univerzalne koristi genetskih informacija.
Nasljeđe za planet
Do rujna 2024. projekt i njegovi partneri generirali su 1667 visokokvalitetnih referentnih genoma. Kada se uključe i drugi relevantni radovi, ukupan broj prelazi 3400 genoma.
Time je obuhvaćeno oko 10% priznatih eukariotskih obitelji, što predstavlja značajan napredak, iako je konačni cilj još uvijek daleko.
Popis uključuje vrste poput biljke Arabidopsis thaliana i čovjeka (Homo sapiens sapiens), što omogućuje usporedbe i otvara nove smjerove istraživanja.
Također su obuhvaćene poznate modelne vrste poput vinske mušice (Drosophila melanogaster), miša (Mus musculus), riže (Oryza sativa) i crva Caenorhabditis elegans. Baza podataka s otvorenim pristupom ima za cilj osigurati pravednu i globalnu raspodjelu koristi.
U intervjuu za časopis Infobae, biolog Pablo Teta iz istraživačkog instituta Conicet i Prirodoslovnog muzeja Bernardino Rivadavia istaknuo je da trenutno poznajemo samo 15–20% bioraznolikosti planeta, dok ostatak tek treba biti otkriven ili imenovan.
Prema njegovim riječima, projekt BioGenome Earth pomiče granice temeljnog znanja o vrstama na Zemlji, a povećanje informacija o bioraznolikosti uvijek ima pozitivan učinak.
Naglasio je i da nepoznavanje većine vrsta znači i nepoznavanje njihovog potencijala u područjima poput medicine, zdravstvene skrbi i prehrambene industrije, zbog čega je svaki napredak na ovom području od ključne važnosti.
