ДНК-та на секоја форма на живот на Земјата ќе се анализира со цел зачувување на истата

Проектот Earth BioGenome „Земјин биогеном“ е добредојден напор за секвенционирање на геномите на приближно 1,35 милиони видови.

Научниците за геноми целат кон тоа да не изостават ниту едно животно или растение во напорите за зачувување. Извор: Marin Bureau/AFP/Getty

Еден амбициозен проект започнат минатата недела има за цел да го забави губењето на биодиверзитетот со земање примероци и декодирање на ДНК од секој вид на растенија и животни на Земјата. Наречен е Earth BioGenome (Земјин Биогеном), а проектот има за цел собирање средства за да може да започне со активностите. Според него, потребни се 4,7 милијарди американски долари да се секвенционираат сите 1,35 милиони познати еукариотски видови – оние со клеточно јадро обложено со мембрана – во текот на следните 10 години.

Со оглед на огромните размери на кризата со која се соочуваат формите на живот на планетата, можеби не изгледа дека спасот би бил во геномијата. Јасно е дека биологијата напредувала на ниво многу повисоко од она кога физичарот Ернест Ратерфорд се пошегувал дека науката се дели на физика и собирање марки. Но, колку навистина може читањето ДНК секвенци на видовите да ги спаси организмите од заканата од климатските промени, уништувањето на нивните живеалишта или човековата прекумерна експлоатација на природните ресурси преку риболов и земјоделство? На човек со чекан, секој проблем му изгледа како шајка. Дали научниците со машини за ДНК секвенционирање поверувале во истата логичка заблуда? Дали е ова проект што се прави затоа што технологијата вели дека сега може да се стори ова, а не затоа што потребата за конзервација ни налага ваква активност?

 

„Зошто да не секвенционираме сè?“ План за декодирање на секој сложен вид на Земјата

Организаторите допрва треба целосно да го образложат својот случај, сепак, проектот сè уште е во рана фаза, но знаците добиени досега покажуваат дека оваа активност треба да се преземе. Да, најверојатно ќе биде релативно скапо да се постигне во целост, но голем дел од современата наука што се спроведува во големи размери е скапа. Во денешни пари, проектот Човечки геном чини 5 милијарди долари, а нема многу луѓе кои би рекле дека тие пари не биле добро потрошени. Изградбата на Големиот хадронски колајдер, која го откри Хигс бозонот, чинеше отприлика исто толку пари. (И како што Харис Левин, организаторот на лондонското започнување на проектот Земјин биогеном, провокативно праша: „Што направил Хигс бозонот во последно време?“)

Што може да направи геномијата за зачувување? Всушнот, може многу да придонесе и големиот обем на проектот лесно може да ги надмине крајно локализираните увиди кои би можеле да се појават. За да укажеме на еден мал пример објавен оваа година, анализата на 3,095 ДНК варијации наречени мононуклеотидни полиморфизми во геномот на загрозениот источен тигарски саламандер (Ambystoma tigrinum) во Лонг Ајленд, Њујорк, откри дека, бидејќи патиштата го ограничувале движењето на животните помеѓу одгледувачките езерца, настанувала генетска фрагментација на популациите (E. McCartney-Melsad et al.Preprint at Bioarxiv https://doi.org/gdcd5x; 2018). Наодот ја нагласи потребата за напори за зачувување за да се посвети внимание на ублажување на овие последици.

Но, досега, научниците само ја начнале површината во смисла на разновидноста на секвенционирани организми. И технологиите на секвенционирање дури сега станаа доволно зрели за да генерираат висококвалитетни (целосни) геноми за детални студии. Од 33 000 геноми во архивата на Американскиот национален центар за биотехнолошки информации (кои претставуваат 0,2% од разновидноста на еукариотски видови), само 50% се со висок квалитет.

Веројатно, највисокиот квалитет (и најскапите) геноми не се крајно неопходни за напорите за конзервација да извлечат корист, но тие би можеле да го откријат патот кон нови биогорива, нови лекови и својства корисни за земјоделството. Наоѓањето такви примени, а со тоа и презентирање на зачувувањето на биодиверзитетот како благодет за националните економии, локалните култури и животната средина, треба дополнително да им помогне на владите уште посериозно да пристапат кон прашањата за биодиверзитетот.

Секако, потребата е итна и статистичките податоци се алармантни: 50% од постоечкиот биодиверзитет може да се изгуби до крајот на векот. Шестото големо изумирање на Земјата веќе зема замав, а за да се стави крај на оваа криза ќе биде потребно многу повеќе од ДНК секвенци. Но, проектот Earth BioGenome може да даде придонес, а раните знаци велат дека може да успее.

Исправно е да се бара посветеност од учесниците, барајќи од нив да вложуваат пари со свои грантови. И добар знак е дека тоа не е монолит по принципот „од горе надолу“. За разлика од најчестиот вид на проекти за секвенционирање на геномот, овој проект се обединува како иницијатива од најниските редови, управувана од поединци кои проучуваат различни групи на организми и кои веќе работат на редефинирање на ДНК на организмите. Новиот проект вклучува тековни напори како што се i5K (инсекти), B10K (птици) и проектот „Дарвиновото дрво на животот“ (Darwin Tree of Life), кој има за цел да ги следи сите проценети 66 000 еукариотски видови во Обединетото Кралство. Тоа укажува дека резултатите може да се добијат поскоро, бидејќи многу од геномите се веќе предмет на истражување од истражувачки заедници кои сакаат да ги обработат и анотираат.

Една проблематична тема е колку е лесно да се пренесат примероците и генетските податоци преку државните граници. Состанокот на Конвенцијата на Обединетите нации за биолошка разновидност (КБР) во Египет подоцна овој месец ќе ги разгледа новите контроли за споделување на дигиталните генетски податоци. Предлозите ќе го прошират опфатот на Протоколот од Нагоја за 2014 година, кој предвидува правична размена на придобивките добиени од користењето на генетските ресурси. Ако правилно се имплементираат, таквите правила ќе создадат поголема правна сигурност и транспарентност за земјите што обезбедуваат такви ресурси и научниците и компаниите кои ги користат. Тие, исто така, ќе помогнат да се зајакнат локалните научни капацитети во голем број од најсиромашните земји кои имаат дел од најбогатата биолошка разновидност во светот.

Проширувањето на протоколот за покривање на генетските податоци има смисла, но, ако се направи невнимателно, тоа може да создаде хаос. КБР мора да ги почитува деталните консултации со научниците и истражувачките институции кои најверојатно ќе бидат засегнати. Проектот Earth BioGenome може да помогне, со тоа што ќе биде глас на истражувачите. Подобро е да се има еден меѓународен напор за да се преговара за решенија за споделување податоци, наместо измешани ставови од сложени поединечни или билатерални договори. На тој начин ќе биде полесно да се обезбеди корист од проектот Earth BioGenome за целата Земја.