Sprawniejsza inwentaryzacja życia na Ziemi dzięki genomice
Według szacunków Międzyrządowej Platformy Naukowo-Politycznej ds. Różnorodności Biologicznej i Usług Ekosystemowych(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (IPBES), aż 25% znanych gatunków grozi wyginięcie. Aby temu zapobiec, musimy nie tylko chronić siedliska, ale także znacznie lepiej poznać istniejące gatunki, zgłębić ich funkcjonowanie i reagowanie na gwałtowne zmiany środowiskowe. Informacje na temat różnorodności biologicznej pozostają fragmentaryczne, co ogranicza skuteczność działań na rzecz ochrony i odbudowy siedlisk.
Genomowy przełom w wiedzy o różnorodności biologicznej
Zespół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu BGE(odnośnik otworzy się w nowym oknie) rozpoczął działania w celu wypełnienia tej luki poprzez przyspieszenie zastosowania nauk genomicznych w badaniach, monitorowaniu i zarządzaniu różnorodnością biologiczną. Konsorcjum projektu skupia 33 partnerów z 20 krajów, łącząc instytuty badawcze, muzea, ośrodki sekwencjonowania genetycznego i ekspertów ds. różnorodności biologicznej. Badacze projektu BGE wykorzystują uzupełniające się podejścia genomiczne, barkodowanie DNA i pełne sekwencjonowanie genomów referencyjnych w ramach skoordynowanych europejskich działań. Barkodowanie DNA(odnośnik otworzy się w nowym oknie) umożliwia szybką identyfikację gatunków przy użyciu krótkich sekwencji DNA, z kolei sekwencjonowanie genomów referencyjnych(odnośnik otworzy się w nowym oknie) dekoduje całe genomy w celu badania funkcjonowania i przystosowań gatunków. Łącząc te podejścia, zespół projektu BGE toruje drogę do poważnej zmiany w sposobie charakteryzowania, monitorowania i ochrony różnorodności biologicznej w całej Europie.
Rozwój generowania danych w Europie
W ramach prac nad barkodowaniem DNA, zespół koncentrował się na budowaniu ogólnoeuropejskiej społeczności praktyków, usprawniając dzielenie się próbkami, wiedzą i danymi poprzez inicjatywy takie jak iBOL Europe(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Tego rodzaju współpraca jest niezbędna, biorąc pod uwagę pilność problemu i skalę zaniku różnorodności biologicznej. Prace projektu BGE dotyczące barkodowania skupiały się również na sekwencjonowaniu DNA okazów muzealnych. „Prace zespołu projektu BGE w tym obszarze skupiły się na setkach milionów okazów przechowywanych w europejskich muzeach”, wyjaśnia Peter Hollingsworth, kierownik prac dotyczących barkodowania DNA. „To istotny przełom w zakresie budowania opartej na DNA biblioteki referencyjnej europejskiej różnorodności biologicznej w celu wsparcia szybkiej identyfikacji gatunków”. „Umożliwiając wymianę wiedzy między ośrodkami sekwencjonowania i wdrażając system wsparcia w zakresie przeglądu zespołów genomów, projekt BGE usprawnił rozwiązywanie problemów i zapewnił, że zespoły genomów spełniają globalne standardy”, podkreśla Camila Mazzoni, kierowniczka prac dotyczących sekwencjonowania.
Od danych genomowych do rzeczywistych rozwiązań
Choć wiele zestawów danych związanych z barkodowaniem powstało stosunkowo niedawno, ich oddziaływanie nie pozostawia żadnych wątpliwości. Wyselekcjonowane zasoby genomiczne dotyczące europejskich owadów zapylających będą stanowiły podstawę monitorowania zdrowia owadów w Europie. Dane z genomów referencyjnych już teraz wpływają bezpośrednio na decyzje związane z zarządzaniem. Genomy gatunków takich jak makrela atlantycka i komary z rodziny Culex umożliwiają identyfikację polimorfizmów pojedynczego nukleotydu (forma zmienności DNA), które można wykorzystać na przykład do poprawy zarządzania rybołówstwem lub śledzenia odporności na środki owadobójcze.
Model koordynacji działań w Europie
Najważniejszym osiągnięciem projektu BGE jest wykazanie, że badania genomiczne na rzecz różnorodności biologicznej mogą być skalowane poprzez skoordynowane działania na szczeblu Europy. „Zespół projektu BGE buduje model skalowania wytwarzania danych genomicznych przy jednoczesnym zapewnieniu efektywnego udostępniania danych i infrastruktury”, podkreśla Dimitris Koureas, dyrektor i koordynator naukowy projektu BGE. Jak podsumowuje zespół BGE, plan zakłada kontynuację prac poprzez wykorzystanie trwałych mechanizmów współpracy transgranicznej, innowacji i opracowywania stosownych strategii. Wspólne wysiłki mają na celu położenie podwalin pod przyszłą europejską infrastrukturę badawczą w dziedzinie genomiki różnorodności biologicznej, która przyczyni się do jej przywracania i ochrony.