Beginn der globalen Bemühungen, den genetischen Code allen komplexen Lebens auf der Erde zu lesen.

Das Earth BioGenome Project (EBP), ein globales Projekt zur Sequenzierung des genetischen Codes oder der Genome aller 1,5 Millionen bekannten Tier-, Pflanzen-, Protozoen- und Pilzarten auf der Erde, startet heute (1. November) offiziell, da sich wichtige wissenschaftliche Partner und Geldgeber aus der ganzen Welt in London, Großbritannien, treffen, um über die Fortschritte bei der Organisation und Finanzierung des Projekts zu diskutieren.

Das EBP wird letztendlich eine neue Grundlage für die Biologie schaffen, um Lösungen für den Erhalt der Biodiversität und die Erhaltung der menschlichen Gesellschaften zu entwickeln.

Ziel des EBP ist es, die Genome der gesamten eukaryontischen Biodiversität der Erde über einen Zeitraum von zehn Jahren zu sequenzieren, zu katalogisieren und zu kategorisieren. Die geschätzten Kosten des EBP betragen 4,7 Milliarden US-Dollar. Unter Berücksichtigung der Inflation würde das Human Genome Project heute 5 Milliarden Dollar kosten.

Das EBP wird durch die jüngsten und zukünftigen Fortschritte in der Sequenzier- und Informationstechnologie ermöglicht, die es den Partnerinstitutionen auf der ganzen Welt ermöglichen werden, jedes Jahr Zehntausende von Genomen von Arten zu lesen und zu interpretieren.

Ein besseres Verständnis der biologischen Vielfalt der Erde und der verantwortungsvolle Umgang mit ihren Ressourcen gehören zu den wichtigsten wissenschaftlichen und sozialen Herausforderungen des neuen Jahrtausends. Die Bewältigung dieser Herausforderungen erfordert neue wissenschaftliche Erkenntnisse über die Evolution und die Wechselwirkungen zwischen Millionen von Organismen des Planeten.

Derzeit wurden weniger als 3.500 oder etwa 0,2 Prozent aller bekannten eukaryontischen Arten sequenziert, mit weniger als 100 in Referenzqualität. Die Sequenzierung aller bekannten eukaryontischen Genome, Tausende in Referenzqualität, wird unser Verständnis von Biologie und Evolution revolutionieren, die Bemühungen zur Erhaltung, zum Schutz und zur Wiederherstellung der biologischen Vielfalt unterstützen und im Gegenzug neue Vorteile für die Gesellschaft und das menschliche Wohlbefinden schaffen.

Die EBP hat im letzten Jahr bis zum offiziellen Start außerordentliche Fortschritte gemacht. Die Anfangsphase des EBP diente als Organisationskleber für bestehende große Genomprojekte und deren Partnerinstitutionen zu eukaryontischen Arten auf der ganzen Welt. Zu diesem Zweck haben 17 Institutionen aus der ganzen Welt, darunter die USA, das Vereinigte Königreich, China, Deutschland, Dänemark, Australien und Brasilien, eine Absichtserklärung unterzeichnet, die jede Institution verpflichtet, auf die gemeinsamen Ziele des Projekts hinzuarbeiten. Es wird erwartet, dass sich im weiteren Verlauf des Projekts weitere Partnerinstitutionen, -organisationen und -gemeinschaften anschließen werden.

Es wird erwartet, dass die Menge der biologischen Daten, die aus diesem Projekt gesammelt und produziert werden, auf der Exascale liegt; mehr als die von Twitter, YouTube oder der Astronomie gesammelten Daten. Die Projektteilnehmer haben sich im EBP Memorandum of Understanding darauf geeinigt, dass Daten in öffentlich zugänglichen Datenbanken gespeichert werden und der Zugang für Forschungszwecke allen offen steht.

Dieses Projekt wird auf den jüngsten Errungenschaften der ersten Sequenzierung von Genomsätzen von Arten aufbauen. So zielt beispielsweise das Vertebrate Genomes Project unter dem Vorsitz von Erich Jarvis von der Rockefeller University darauf ab, den genetischen Code aller 66.000 überlebenden Wirbeltiere zu sequenzieren, die Genome von 14 Arten freizusetzen, darunter Fledermaus- und Fischarten, den Kanadischen Luchs und Kakapo.

Das BGI (Shenzhen, China) spielt ebenfalls eine wichtige Rolle bei dem Projekt, indem es die Sequenzierung von 10.000 Pflanzengenomen vorantreibt und die Global Ant Genomes Alliance, die rund 200 Ameisengenome sequenzieren will. Ebenso startet das USDA den Versuch, 100 Genome von landwirtschaftlich wichtigen Insekten und Milben zu sequenzieren. Insgesamt gibt es nun 15 wissenschaftliche Gemeinschaften sowie nationale und regionale Projekte, die dem EBP angeschlossen sind.

Anlässlich des 25-jährigen Bestehens des Wellcome Sanger Institute sequenzierten das Institut und seine Mitarbeiter erstmals die Genome von 25 Arten, die im Vereinigten Königreich (UK) vorkommen, darunter rote und graue Eichhörnchen, das europäische Rotkehlchen, die Fen Floßspinne und die Brombeere. Die abgeschlossenen Genomsequenzen werden zu zukünftigen Studien führen, um die Biodiversität des Vereinigten Königreichs zu verstehen und den Erhalt und das Verständnis der britischen Arten zu unterstützen.

Das Sanger Institute wird die britischen Bemühungen der EBP und ihrer Partner leiten und plant, alle 66.000 eukaryotischen Arten auf den britischen Inseln in einem neuen Projekt namens Darwin Tree of Life Project zu sequenzieren. Sanger hat sich verpflichtet, ein neues Forschungsprogramm, das so genannte Tree of Life Programm, zur Erfüllung dieser Mission zu schaffen und wird mit Partnern des Natural History Museum in London, des Royal Botanic Gardens, Kew, des Earlham Institute, des EMBL-EBI und der Edinburgh Genomics an der University of Edinburgh zusammenarbeiten. Die EBP wird dazu beitragen, diese Bemühungen mit anderen angeschlossenen Projekten zu koordinieren, um Redundanzen zu reduzieren und Ressourcen zu maximieren.

„Weltweit ist in den letzten 40 Jahren mehr als die Hälfte der Wirbeltierpopulation verloren gegangen, und 23.000 Arten sind in naher Zukunft vom Aussterben bedroht. Mit den biologischen Erkenntnissen, die wir aus den Genomen aller eukaryontischen Arten gewinnen werden, können wir unsere Verantwortung als Hüter des Lebens auf diesem Planeten wahrnehmen und das Leben am Ohr pflegen.

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