facebook swiatrolnika.info twitter swiatrolnika.info youtube swiatrolnika.info
Autor: Polska Agencja Prasowa 2021-05-05 06:40:51

Genomy zwierząt wolne od błędów skrupulatnie gromadzone przez naukowców

Genomy zwierząt

Naukowcy gromadzą wolne od błędów genomy zwierząt; na razie jest ich 16, wkrótce będzie aż 70 tysięcy. Dzięki stworzeniu bazy wysokiej jakości genomów zwierząt łatwiej będzie zapobiegać ich wyginięciu, a także wykorzystać zdobytą wiedzę w badaniach podstawowych – informuje „Nature”.

Po co naukowcom genomy zwierząt?

Spośród około 70 tys. żyjących obecnie gatunków kręgowców wysokiej jakości genomy referencyjne istnieją tylko dla człowieka oraz gatunków o podstawowym znaczeniu dla badań laboratoryjnych - myszy, muszek owocówek czy danio pręgowanego. W przypadku mniej “popularnych” gatunków często nie ma genomu referencyjnego lub istnieją tylko niedokładne wersje, uzyskane poprzez połączenie sekwencji uzyskanych uproszczonymi metodami. Jak wykazali naukowcy, w porównaniu z nowymi genomami VGP nawet 60 proc. genów w takich genomach ma brakujące sekwencje, brakuje ich całkowicie lub są nieprawidłowo złożone. Korygowanie tych błędów może zająć lata (dla każdego gatunku).genomy zwierzat wolne od bledow 2

Tymczasem wysokiej jakości genom potrzebny jest na przykład do oceny szans na przeżycie tych gatunków, których populacje liczą zaledwie setki osobników i chów wsobny mógł je genetycznie osłabić. Przykładem może być nielotna, a zarazem najcięższa na świecie nowozelandzka papuga kakapo (tylko 200 osobników) czy mały delfin kalifornijski vaquita. Czy rzeczywiście gatunki te są na skraju wyginięcia z winy ludzi, czy też ich DNA jest z natury uszkodzone?
Rozwiązaniem ma być Vertebrate Genomes Project, ambitna inicjatywa podjęta w celu wygenerowania wysokiej jakości genomów referencyjnych dla każdego istniejącego gatunku kręgowców.

Czytaj także: Zużycie energii z OZE rośnie kilkukrotnie szybciej niż energii konwencjonalnej

Genomy zwierząt, a podejście zlewozmywaka

„Nazywamy to „podejściem zlewozmywaka” (kitchen sink approach) – łączeniem narzędzi kilku firm biotechnologicznych w celu stworzenia genomu wysokiej jakości” – mówi Erich D. Jarvis z Rockefeller University, przewodniczący projektu. Dodał, że zagrożone gatunki "jako pierwsze skorzystały na nowej technologii”.
Zespół zastosował to podejście, aby stworzyć 16 wysokiej jakości genomów referencyjnych, z których jednym był zagrożony wyginięciem kakapo. Docelowo miało to pomóc w ustaleniu, czy jest on wystarczająco odporny, by możliwa była odbudowa populacji. Naukowcy odkryli, że niezwykle małe populacje zagrożonych kakapo i vaquita były w stanie przetrwać w przeszłości od ostatniej epoki lodowcowej ponad 10 tys. lat temu, usuwając szkodliwe mutacje. Dopóki ludzie nie zabiją większej liczby ostatnich pozostałych zwierząt, dane z wysokiej jakości genomów referencyjnych dają nadzieję, że te gatunki mogą przeżyć z mniej, niż stu osobników każdy.

Celem VGP jest zbudowanie biblioteki wolnych od błędów genomów referencyjnych dla wszystkich gatunków kręgowców, z których badacze i obrońcy przyrody będą mogli z łatwością korzystać, bez poświęcania miesięcy lub lat na korygowanie błędów.

Do Vertebrate Genomes Project zgłosiło się wiele firm, obiecując technologię pojedynczego sekwencjonowania, która rozwiąże każdy problem z niedokładnymi genomami referencyjnymi. Zespół przetestował każdą metodę na jednym kolibrze, wybranym zarówno ze względu na stosunkowo mały genom, jak i ze względu na zainteresowania badawcze Jarvisa nauką głosu wśród gatunków ptaków. Ale każda technologia zawiodła. „Żadna nie miała wszystkich niezbędnych elementów do wykonania wysokiej jakości montażu” - mówi Jarvis. – „Dlatego połączyliśmy wiele narzędzi”.

Takie podejście okazało się skuteczne. Organizacje takie, jak Earth Biogenome Project, Darwin Tree of Life i New Zealand Genome Sequencing Project już używają najbardziej zaawansowanej wersji metody. Genomy zwierząt referencyjne, których wygenerowanie zajmowało kiedyś lata, są teraz udostępniane w ciągu tygodni i miesięcy – i to bez fałszywych duplikatów i innych błędów typowych dla poprzednich zespołów. Naukowcy już teraz wykorzystują nowe dane do badania genów, które uodparniają nietoperze na COVID-19 i kwestionują istniejące od dawna konwencje w naukach podstawowych, takie jak to, czy istnieją znaczące różnice między oksytocyną a jej receptorami występującymi u ludzi, ptaków, gadów i ryb.

„Pierwsze wysokiej jakości genomy, które zsekwencjonowaliśmy, nauczyły nas tak wiele o technologii i biologii, że zdecydowaliśmy się opublikować w tych wstępnych artykułach” - mówi Jarvis. – „Następnym krokiem jest zsekwencjonowanie wszystkich 1000 rodzajów kręgowców, a następnie wszystkich 10 000 rodzin kręgowców, a ostatecznie każdego gatunku.

PAP/fot. pixabay

 


swiatrolnika.info logo swiatrolnika.info

ZNAJDŹ NAS W MEDIACH SPOŁECZNOŚCIOWYCH

Dołącz do rolniczej społeczności Świata Rolnika

Ta strona wykorzystuje pliki cookie

Używamy informacji zapisanych za pomocą plików cookies w celu zapewnienia maksymalnej wygody w korzystaniu z naszego serwisu. Mogą też korzystać z nich współpracujące z nami firmy badawcze oraz reklamowe. Jeżeli wyrażasz zgodę na zapisywanie informacji zawartej w cookies kliknij na „x” w prawym górnym rogu tej informacji. Jeśli nie wyrażasz zgody, ustawienia dotyczące plików cookies możesz zmienić w swojej przeglądarce. Więcej o polityce prywatności możesz przeczytać tutaj.