Earth BioGenome プロジェクトは地球上のすべての生命の配列を決定したいと考えています

人間には悪い習慣があります。聖書の時代以来、私たちは地球を破壊から救うための土壇場での計画を立てるためだけに黙示録を迎えてきました。

まあ、私たちは神の怒りは免れたかもしれませんが、気候変動の影響はまだ免れていません。 そのため、海面と地球の気温が上昇する中、少数の現代のノアが将来の世代のために生命を保存する任務を引き受けています。 彼らは箱舟の代わりに、保存のための器としてテクノロジーに目を向けました。

北極圏ノルウェーの離島で、 スバールバル世界種子貯蔵庫 は、世界中に点在する他の 1,700 か所ほどの種子銀行に強化された保管場所を提供しています。 この組織の目標は、遺伝的多様性を保存し、過酷な環境による壊滅的な失敗から農業を救うことです。

学際的なチームが支える デジタルライフ、 一方で、 高解像度カメラを使用して動物の 3D 画像を撮影します、絶滅危惧種に焦点を当てています。 このプロジェクトは、これらの 3D モデルをオンラインで無料で公開することで、科学データを世界中で共有すると同時に、標本を (デジタルではあるが) 将来の世代のために保存するのに役立ちます。

現在、ゲノミストのチームは、地球上のすべての動植物のゲノムを解読するという野心的な目標を設定しました。 と呼ばれる 地球バイオゲノムプロジェクト、彼らは進化の秘密を解き明かし、保護活動を支援し、種の青写真を永久に保存するのに役立つことを望んでいます。

起源

このプロジェクトは、数人の科学者が生命の謎について熟考している間に、ナプキンの裏という適切な方法で実現しました。 彼らの議論の中で、 ハリス・ルーウィン, ジーン・ロビンソン、 そして ジョン・クレス 行き詰まりに達した。 彼らの科学的追求は異なっていました。ルーウィンはゲノムの進化を研究し、ロビンソンは社会的行動の起源を研究しました。 昆虫、そしてクレスは植物と鳥の共進化であるが、彼らは全員、その解読にはさらに多くのデータが必要であることに同意した。 特定のコード。

「地球上の生命の秘密を知るためには、文字通り何百もの質問が必要でした」とカリフォルニア大学デービス校のルーウィン教授はデジタル・トレンドに語った。

ゲノミストとして、彼らが必要とする情報の多くは DNA に詰め込まれていたため、ルーウィンはいくつかの情報を走り書きしました。 ナプキンの裏で計算を行って、完全なスイープを実行し、すべてのゲノムの配列を決定するのに何が必要かを確認します。 植物と動物の命。 それは実現可能だと思われたので、地球上の生命のこれほど広範なゲノム地図が得られる結果について検討し始めた、と同氏は述べた。

「私たちが手に入れることができるものは、ある種の新しい生物学のためのインフラストラクチャになるだろうということに私たちは気づきました。」と彼は言いました。 地球上で生命がどのように進化したのか、そしてもちろんそこから何が得られるのかを実際に理解するための構造 知識。"

その後、研究者らはタイムラインを作成し、さらにいくつかの正式な計算を実行し、推定コスト 47 億ドルで 10 年間の計画を作成しました。

理由

Earth BioGenome プロジェクトは 2 つの主な取り組みによって推進されています。 まず、そのようなリソースにより、ゲノミストは生命の取扱説明書に前例のないアクセスが可能になります。 遺伝子を食材、生物を食事と考えると、ゲノムは進化系の料理本のレシピのようなものです。 ゲノムを読んでも、その生物がなぜそのようになっているかを正確に知ることはできないかもしれませんが、それがどのようにしてそうなったのかを研究するための非常に明確な枠組みを提供します。

「生活はどのように整えられましたか？」 ルーウィンはそう言い、進化の謎を列挙し始めた。 「地球上の生物の間にはどのような関係があるのでしょうか？ これは、従来の分類法がどのように行われるかからは明らかではありません…しかし、DNA 配列をそれぞれの配列と比較することによって、 また、関係性を理解し、やがて祖先がどこにいたのかなどを知ることもできます。 収束した。」

このプロジェクトのもう 1 つの目的は、保存と保存のために DNA をマッピングすることです。

「この遺伝情報が分かれば、保全生物学者がその情報に基づいて保全と保全の計画を立てることができるプログラムを設計できる」とルーウィン氏は言う。 それは簡単に聞こえるかもしれませんが、問題の種ごとにカスタマイズされた計画が必要になります。

プロジェクトの第1段階で、研究者らは各真核生物の科から少なくとも1種ずつ、約9,300種の配列を試みるとルーウィン氏は述べた。 第 1 段階の資金としてルーウィンが見積もっている 5 億ドルのうち、チームは 1 億ドルを調達しました。

彼らは後の段階で網を広げ、絶滅危惧種としてリストされている2万3000種を含めることを目指す。 国際自然保護連合と協力し、最終的には既知のすべての配列を解明したいと考えています。 人生。

これをすべて自分たちだけで行うのは不可能であるため、ルーインと彼の同僚は助けを求めました。 仲間の研究者、機関、さらには国全体が、地球バイオゲノム プロジェクトへの貢献に関心を示し、作業負荷の一部を引き受け、経費を賄うのに協力しています。

「世界中の国々が、プロジェクトにサンプルを提供するだけでなく、有意義な方法で参加したいと考えています」とルーウィン氏は述べました。 また…配列決定、解釈、情報学を行うための独自の内部能力とインフラストラクチャを開発しています。」 彼はこう指さした ブラジルは、アマゾン流域のおかげで世界全体の生物多様性の約 10 パーセントを占めており、 参加してください。

課題

このプロジェクトにはいくつかの疑問がつきまといますが、その中でも特に重要なのは次のとおりです。 それは実現可能でしょうか、そしてそれだけの価値があるのでしょうか？

約150万種が発見されているが、専門家らは、これは現存する動植物の総数のわずか10パーセントにすぎないと考えている。 現在までに、私たちが配列決定した種はわずか約 15,000 種です。

しかし、配列決定技術は、完了までに 13 年かかった 30 億ドルの取り組みであるヒトゲノム計画以来、大幅に進歩しました。 数年前、企業は 1,000 ドル未満でヒトゲノム全体の解読ができると豪語していました。 昨年、彼らは100ドルでそれができると主張した。 したがって、ルーウィン氏は配列決定については心配していません。彼はまず標本を手に入れることに集中しています。

「サンプルの入手が最も難しい部分です」と彼は言いました。 「配列決定が最も難しいわけではありません。 私たちにはそれを実現する技術があります。 それは、伝票を発行し、収集し、特定の種の有効性が正しいことを確認することです（それが最大の課題になります）。 世界中の多くの種について、その種を識別できるのはたった 1 人だけです。 このような仕事ができる専門家は世界中にほとんどいません。」

種の保存という点では、このプロジェクトが価値のある取り組みであると誰もが考えているわけではありません。 ブラジルのアマゾンのような場所では、 年間数千平方マイルの熱帯雨林 そしてどれ 政府は保護への取り組みに優柔不断なようだ、種の配列を決定するキャンペーンは的を外している可能性があります。

「アマゾンのような場所に関する根本的な問題は、今後30年か40年でその地が焼け落ちるのを防ぐために何ができるかということだ。」 スチュアート・ピムと保全生態学者で絶滅研究の専門家が語った。 「ゲノムを知っているかどうかに関係なく、それが煙に巻かれてしまったら、それは私たちにとって何の役にも立ちません。」

ピム氏は「ゲノムには興奮していない」と認めたものの、「これは大きな課題からは程遠いように思えます…これが問題ではないと思います」と述べた。 アマゾンの保護とその周囲の生物多様性の保護に関わる生物多様性の課題の大きさを考えると、非常に有益なプロジェクトです。 世界。"

どこまで

種の保存はさておき、地球バイオゲノムプロジェクトが他の形で成果を上げ始めるまでに10年もかからないかもしれない。 最近のパートナーシップでは、このプロジェクトは コードのアースバンク、生物学的データをパブリックブロックチェーンに記録および登録するデジタルプラットフォーム。 遺伝暗号を含む国の「生物学的資産」をオープンにし、から保護することによって、 生物探査、このパートナーシップは、イノベーターが私たちの未来を定義する可能性のあるバイオ由来の医薬品や技術を開発するのを支援することを望んでいます。 この組織の崇高なアイデアには、アリを利用して自動運転車に影響を与えたり、毒カエルを利用して抗菌薬を開発したりすることが含まれます。

「（このパートナーシップの）目的は、あらゆる発明、イノベーション、新技術からの利益を確実に分配することです。 生物多様性が特定の国から供給される場合、生物多様性の順序付けの結果として発展します」とルーウィン氏 言った。 「このプロジェクトから得られた知識や生み出された利益はすべて返還することができ、あるいはそれらの利益の一部をそれらの国と共有することができます。」

このような提携は、アマゾン流域のような場所に新たな経済モデルを促す可能性がある。 バイオエコノミーは、自然資源の利用ではなく、生物有機体からのインスピレーションに基づいている可能性があります。 リソース。

しかし、最初にシーケンスを開始する必要があります。 残っているのは数百万種だけです。

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