Projekat sekvencioniranja genoma 40.000 vrsta biljaka, životinja i gljiva na teritorijama na kojima se govori katalonski

Projekat sekvencioniranja genoma 40.000 vrsta biljaka, životinja i gljiva na teritorijama na kojima se govori katalonski

Gubitak biodiverziteta jedna je od najalarmantnijih tema sa kojima se planeta suočava. Degradirana staništa, preterano iskorišćeni resursi, klimatska kriza i invazivne vrste su neki od faktora koji ugrožavaju bogatstvo i raznovrsnost živih vrsta.

Brzi i progresivni nestanak organizama — neki stručnjaci govore o šestom masovnom izumiranju — stvoriće velike neravnoteže i ekosisteme, izmeniti ekološke cikluse i odnose između vrsta, utičući na sve oblike života, uključujući i ljudsku vrstu.

Sekvenciranje genoma svih biljaka, životinja i gljiva na Zemlji—oko 2 miliona poznatih vrsta—za zaštitu biodiverziteta kakvog poznajemo: Ovo je cilj Earth BioGenome Project (EBP), koji će karakterisati genomski biodiverzitet vrsta u različitim regioni planete.

Katalonska inicijativa za projekat Zemljinog biogenoma (CBP) takođe učestvuje u ovom međunarodnom projektu, koji će sekvencirati genome eukariotskih vrsta – odnosno onih sa ćelijama koje imaju definisano jezgro – koje se nalaze na teritorijama na kojima se govori katalonski ( Andora, Severna Katalonija, Balearska ostrva, Valensijanska zajednica i Kneževina Katalonija).

Sada je članak u časopisu NAR Genomics and Bioinformatics izvestio o CBP projektu.

Glavni autori teksta su profesorka Montserat Corominas, sa Biološkog fakulteta UB, Instituta za biomedicinu UB (IBUB) i Instituta za katalonske studije (IEC), i profesor Roderic Guigo, iz Centra za genomsku regulaciju (CRG) , Univerzitet Pompeu Fabra (UPF) i IEC. Članak NARGAB eksplicitno citira prevod na katalonski, koji je dostupan u bazi podataka Zenodo.

Poznavanje genoma živih bića je odlučujuće za dizajniranje alata i strategija koje će pomoći da se minimizira – ili čak preokrene – gubitak biodiverziteta i izumiranje vrsta. Četvrtina svih poznatih vrsta na evropskom kontinentu nalazi se na Paisos Catalans (teritorije na kojima se govori katalonski), gde postoji visok nivo biodiverziteta i obilje endemskih vrsta, od kojih su mnoge ozbiljno ugrožene globalnim klimatskim promenama, koje verovatno će imati veliki ekološki uticaj na mediteranski basen, posebno na slatkovodne ekosisteme i planinska područja.

„Jedno od velikih dostignuća Katalonske inicijative za projekat Zemljinog biogenoma (CBP) je to što je uspela da podstakne naučnike iz veoma različitih disciplina u okviru biologije, oblasti u kojima su tradicionalno radili izolovani jedni od drugih.

„Ovo favorizuje interdisciplinarna istraživanja, koja su od suštinskog značaja za napredak nauke“, kaže Montserat Corominas, profesor na UB odeljenju za genetiku, mikrobiologiju i statistiku i šef istraživačke grupe REGnetREG na UB.

Dobijanje genoma svih vrsta na Zemlji „možda je najvažniji projekat u istoriji nauke i jedan od najvažnijih u istoriji čovečanstva. Poznavanje ovih genoma omogućiće znanje o biološkim procesima sa neviđenom rezolucijom.

„Sva ova saznanja će imati uticaj koji još ne možemo ni zamisliti u oblastima kao što su medicina, poljoprivreda, biotehnologija itd., ali i u mnogim industrijskim procesima koji sve više zavise od bioloških procesa.

„Ova naučna prekretnica će stoga biti od suštinskog značaja za razvoj bioekonomije, odnosno ekonomije koja se razvija sa prirodom, a ne protiv prirode“, naglašava stručnjak Roderic Guigo, šef istraživačkog programa računarske biologije i zdravstvene genomike u Centru za genomsku regulaciju ( CRG).

Biolozi, botaničari, zoolozi, genetičari, bioinformatičari, mikrobiolozi, ekolozi i drugi stručnjaci su svojim istraživačkim naporima doprineli istraživanju koje za sada ima u vidu sekvenciranje genoma 76 vrsta.

U pilot fazi PBC, koja je počela u leto 2020. godine, kreiran je digitalizovani katalog eukariotskih vrsta koje žive u Kataloniji, sa vrstama malo istraženih taksona, kao što je slatkovodni flagelat (Singekia montserratensis); retke, endemične ili teško locirane vrste, kao što je katalonski slepi škorpion (Belisarius kambeui), ili one koje se smatraju biološkim modelima, kao što je zidni gušter (Podarcis muralis).

Genomi ugroženih vrsta kao što je potočni triton Montseni (Calotriton arnoldi), najugroženiji vodozemac u Evropi, ili crveni koral (Corallium rubrum); vrste koje se koriste u medicini, kao što je pirinejska kamilica (Achillea ptarmica subsp. pirenaica), ili od ekonomskog značaja, kao što je biserna riba (Ksirichtis novacula), takođe treba da se obezbedi.

Jedan od prvih sekvencioniranih genoma je genom balearske strižene vode (Puffinus mauretanicus), morske ptice endemske za Balearska ostrva, kritično ugrožene – posebno zbog slučajnog hvatanja u parangale – prema Međunarodnoj uniji za očuvanje prirode (IUCN).

Profesori Marta Riutort i Julio Rozas, sa Biološkog fakulteta UB i Instituta za istraživanje biodiverziteta UB (IRBio) koordinirali su studiju za dešifrovanje ovog referentnog genoma u očuvanju.

„Posedovanje kompletnog genoma nam je omogućilo da mnogo bolje procenimo stvarnu situaciju populacija Baleara,“ kaže Riutort. „To nam je takođe otvorilo put da razvijemo alat koji bi trebalo da pomogne u njihovoj konzervaciji i koji je već izazvao interesovanje uključenih grupa“, dodaje Rozas.

Skoro 150 stručnjaka iz institucija kao što su UB, CRG, IBE-UPF-CSIC, ICREA, CNAG, ICTA-UAB, BSC-CNS, CRAG, ICBIBE, CSIC-UIB i IBB, između ostalih, učestvovalo je u ovom projektu. Većina genoma je sekvencirana u Nacionalnom centru za genomsku analizu (CNAG), baziranom u Naučnom parku u Barseloni (PCB), a rezultati su dostupni na veb stranici PBC-a.

„Zahvaljujući napretku u tehnologijama sekvenciranja DNK i procedurama analize, možemo da dobijemo visokokvalitetne referentne genome životinjskih i biljnih vrsta brzinom nezamislivom pre samo nekoliko godina“, kaže stručnjak Tajler Alioto, šef CNAG-ove grupe za sastavljanje genoma i beleške. .

„Analiza podataka o sekvenciranju za formiranje genoma je ekvivalentna dešifrovanju slagalice sa milionima delova. Bilo je neophodno razviti moćne računarske alate.“

Članak koji je sada objavljen naglašava bogat biodiverzitet teritorija koje su istorijski delile snažnu kulturnu tradiciju, koja se uglavnom ogleda u upotrebi katalonskog jezika. Tako je PBC 2019. promovisalo Katalonsko biološko društvo (SCB), zahvaljujući zaostavštini Leandrea Cervere (1891–1964) — predsednika entiteta koji se krio tokom Frankovog režima — uz početnu podršku Katalonske institucije Prirodnjačka istorija (ICHN) i Institut za katalonske studije (IEC).

Za autore, ovaj rad je i način da svoja istraživanja približe svim građanima, koji na kraju i finansiraju istraživačku aktivnost. Ovo je posebno relevantno kao deo inicijative otvorene za celo društvo koja se poziva na zajedničko kulturno i jezičko nasleđe.

Od juna 2024. koordinacionu grupu koja upravlja aktivnostima projekta — koji se obnavlja svake četiri godine — predvode Marta Riutort (UB-IRBio) i Havijer del Kampo (Institut za evolucionu biologiju-IBE).

Izvan granica teritorija na kojima se govori katalonski, PBC želi da bude deo globalnog transformativnog pokreta za podizanje društvene svesti o pretnji koju gubitak biodiverziteta stvara za dobrobit ljudi, promovišući drugačiji i uravnoteženiji odnos sa prirodom širom sveta.

„Naša želja je da, kada se međunarodni projekat privede kraju, možemo da kažemo da smo dali značajan doprinos naših zemalja“, zaključuju Monserat Korominas i Roderik Gigo.