지구 바이오게놈 프로젝트(Earth BioGenome Project)는 지구상의 모든 생명체의 서열을 분석하고자 합니다

인간에게는 나쁜 습관이 있습니다. 성경 시대 이후로 우리는 지구를 멸망으로부터 구하기 위한 마지막 순간의 계획을 세우기 위해 종말을 맞이했습니다.

글쎄요, 우리는 하나님의 진노를 면했을 수도 있지만 아직 기후 변화의 결과는 아닙니다. 따라서 해수면과 지구 온도가 상승함에 따라 소수의 현대 노아가 미래 세대를 위해 생명을 보존하는 임무를 맡았습니다. 방주 대신에 그들은 보존을 위한 용기로 기술을 선택했습니다.

노르웨이 북극의 외딴 섬에서 스발바르 글로벌 종자 저장소 전 세계에 퍼져 있는 1,700개 정도의 다른 종자 은행을 위해 강화된 은신처를 제공합니다. 이 조직의 목표는 유전적 다양성을 보존하고 열악한 환경으로 인해 발생하는 재앙적인 실패로부터 농업을 구하는 것입니다.

뒤에 있는 학제간 팀 디지털 라이프, 반면에, 고화질 카메라를 사용하여 동물의 3D 이미지를 촬영합니다., 멸종 위기에 처한 종에 초점을 맞췄습니다. 이 프로젝트는 이러한 3D 모델을 온라인에 무료로 게시함으로써 전 세계적으로 과학 데이터를 공유하는 동시에 미래 세대를 위해 표본을 디지털 방식으로 보존하는 데 도움을 줍니다.

이제 한 유전체학자 팀이 지구상의 모든 식물과 동물의 게놈 서열을 밝히는 야심 찬 목표를 세웠습니다. 라고 지구 바이오게놈 프로젝트, 그들은 진화의 비밀을 풀고, 보존 노력을 돕고, 종의 청사진을 영원히 보존하는 데 도움을 주기를 희망합니다.

태생

이 프로젝트는 몇몇 과학자들이 생명의 신비에 대해 고민하는 동안 냅킨 뒤에서 적절한 방식으로 생명을 얻었습니다. 그들의 토론에서, 해리스 르윈, 진 로빈슨, 그리고 존 크레스 난관에 봉착했습니다. 그들의 과학적 추구는 달랐습니다. Lewin은 게놈의 진화를 연구하고 Robinson은 사회적 행동의 기원을 연구합니다. 곤충, 크레스(Kress)는 식물과 새의 공진화입니다. 하지만 그들은 모두 그 문제를 해결하려면 훨씬 더 많은 데이터가 필요하다는 데 동의했습니다. 특정 코드.

캘리포니아 대학교 데이비스 캠퍼스의 Lewin 교수는 Digital Trends에 “지구상 생명체의 비밀을 알려면 말 그대로 수백 가지 질문이 필요했습니다.”라고 말했습니다.

유전학자로서 필요한 많은 정보가 DNA에 담겨 있었기 때문에 Lewin은 몇 가지 정보를 휘갈겨 썼습니다. 전체 청소를 수행하고 모든 개체의 게놈 서열을 분석하는 데 무엇이 필요한지 확인하기 위한 간단한 계산 식물과 동물의 생명. 그는 그것이 실현 가능해 보였고 그래서 그들은 지구상의 생명체에 대한 광범위한 게놈 지도를 갖는 결과를 고려하기 시작했다고 말했습니다.

“우리는 우리가 갖게 될 것이 일종의 새로운 생물학을 위한 인프라가 될 것이라는 것을 깨달았습니다.”라고 그는 말했습니다. 지구에서 생명이 어떻게 진화했는지, 그리고 물론 이것으로부터 무엇을 얻을 수 있는지를 실제로 이해하기 위한 구조 지식."

나중에 연구원들은 타임라인을 개발하고 몇 가지 공식적인 계산을 더 수행하여 추정 비용 47억 달러로 10년 계획을 세웠습니다.

원인

지구 생물지놈 프로젝트는 두 가지 주요 목표로 추진됩니다. 첫째, 그러한 자원은 유전학자에게 생명의 지침서에 대한 전례 없는 접근권을 부여할 것입니다. 유전자를 성분으로, 유기체를 식사로 생각한다면, 게놈은 진화론적 요리책에 나오는 요리법과 같습니다. 게놈을 읽으면 유기체가 왜 그런 상태인지 정확히 알 수는 없지만 그것이 어떻게 생겨났는지 연구할 수 있는 매우 명확한 틀을 제공합니다.

“인생은 어떻게 조직됐나요?” Lewin은 진화의 신비를 나열하기 시작했다고 말합니다. “지구상의 유기체들 사이에는 어떤 관계가 있습니까? 이는 전통적인 분류법이 어떻게 이루어졌는지 명확하지 않습니다. 하지만 DNA 서열을 각각의 서열과 비교함으로써 다른 한편으로는 관계를 이해하고 시간이 지나면 조상이 어디에 있는지 알아낼 수 있습니다. 수렴됐다.”

이 프로젝트의 또 다른 목적은 보존과 보존을 위해 DNA 지도를 작성하는 것입니다.

“이 유전 정보를 알게 되면 보존 생물학자들이 해당 정보를 기반으로 보존 및 보존 계획을 개발할 수 있는 프로그램을 설계할 수 있습니다.”라고 Lewin은 말했습니다. 간단하게 들릴 수도 있지만 문제의 각 종에 대한 맞춤형 계획이 필요합니다.

프로젝트의 첫 번째 단계에서 연구자들은 각 진핵생물 과에서 적어도 한 종씩 약 9,300종의 서열을 분석하려고 시도할 것이라고 Lewin은 말했습니다. Lewin이 1단계 자금을 조달하는 데 필요할 것으로 추정하는 5억 달러 중에서 팀은 1억 달러를 모금했습니다.

그들은 나중 단계에서 멸종 위기에 처한 것으로 등록된 23,000종을 포함하는 것을 목표로 그물을 확대할 것입니다. 국제자연보전연맹(International Union for Conservation of Nature)에 가입하여 궁극적으로 그들은 알려진 모든 삶.

이 모든 것을 스스로 수행하는 것은 불가능하므로 Lewin과 그의 동료들은 도움을 요청했습니다. 동료 연구자, 기관, 심지어 국가 전체가 지구 생물지놈 프로젝트에 기여하고 일부 작업량을 부담하고 비용을 충당하는 데 관심을 보였습니다.

Lewin은 “전 세계 국가들은 의미 있는 방식으로 참여하기를 원합니다. 프로젝트에 샘플을 제공하는 것뿐만 아니라 또한...순차 분석, 해석 및 정보학을 수행하기 위한 자체 내부 역량과 인프라를 개발합니다.” 그는 다음을 가리켰다 아마존 분지 덕분에 전 세계 생물 다양성의 약 10%를 차지하는 브라질은 참여하다.

도전과제

이 프로젝트에는 다음과 같은 몇 가지 질문이 뒤따릅니다. 실현 가능하고 그만한 가치가 있습니까?

약 150만 종이 발견되었지만 전문가들은 이것이 현존하는 식물과 동물 전체 수의 10%에 불과하다고 생각합니다. 현재까지 우리는 약 15,000종의 서열을 분석했습니다.

그러나 시퀀싱 기술은 완료하는 데 13년이 걸린 30억 달러 규모의 계획인 인간 게놈 프로젝트 이후 상당히 발전했습니다. 몇 년 전 기업들은 1,000달러 미만의 비용으로 전체 인간 게놈의 서열을 분석할 수 있다고 자랑했습니다. 작년에 그들은 100달러면 할 수 있다고 주장했습니다. 따라서 Lewin은 서열 분석에 대해 걱정하지 않고 우선 표본을 손에 넣는 데 집중합니다.

그는 “샘플 확보가 가장 어려운 부분”이라고 말했다. “시퀀싱이 가장 어려운 것은 아닙니다. 우리는 그렇게 할 수 있는 기술을 가지고 있습니다. 바우처를 제공하고, 수집하고, 특정 종의 유효성이 올바른지 확인하는 것이 [가장 큰 과제가 될 것입니다]. 세계의 많은 종에 대해 그 종을 식별할 수 있는 사람은 단 한 명뿐입니다. 그런 일을 할 수 있는 전문가는 전 세계에 거의 없습니다.”

모든 사람이 이 프로젝트가 종을 구하는 데 있어서 가치 있는 추구라고 생각하는 것은 아닙니다. 브라질 아마존 같은 곳에서는 매년 수천 평방 마일의 열대우림 그리고 어느 정부는 보호하겠다는 약속에 우유부단한 것 같습니다., 종 서열을 밝히려는 캠페인에는 요점이 누락되었을 수 있습니다.

“아마존과 같은 장소에 대한 근본적인 질문은 앞으로 30년 또는 40년 안에 그것이 연기로 사라지는 것을 막기 위해 우리가 무엇을 할 수 있느냐 하는 것입니다.” 스튜어트 핌보존 생태학자이자 멸종 연구 전문가인 그는 이렇게 말했습니다. "그것이 연기 속으로 사라진다면, 우리가 게놈을 알든 모르든 그것은 우리에게 아무 쓸모도 없을 것입니다."

Pimm은 자신이 "게놈에 대해 별로 흥미를 느끼지 않는다"고 인정했지만 "이것은 주요 과제와는 거리가 멀다는 생각이 들었습니다. 아마존을 보호하고 주변 생물 다양성을 보호하는 데 관련된 생물 다양성 문제의 규모를 고려할 때 매우 유용한 프로젝트입니다. 세계."

무슨 목적으로

종의 보존을 제쳐두고, 지구 생물지놈 프로젝트가 다른 방식으로 성과를 거두기 시작하는 데는 10년이 채 걸리지 않을 수도 있습니다. 최근 파트너십을 통해 이 프로젝트는 지구 코드 은행, 퍼블릭 블록체인에 생물학적 데이터를 기록하고 등록하는 디지털 플랫폼입니다. 유전자 코드를 포함한 국가의 “생물학적 자산”을 공개하고 외부로부터 보호함으로써 생물탐사, 이 파트너십은 혁신가들이 우리의 미래를 정의할 수 있는 생체 영감 약물과 기술을 개발하는 데 도움이 되기를 희망합니다. 조직의 고상한 아이디어 중 일부에는 개미를 사용하여 자율 주행 자동차에 영향을 미치고 독개구리를 사용하여 항균 약물을 개발하는 것이 포함됩니다.

“[이 파트너십의] 목적은 모든 발명, 혁신, 신기술로부터 이익 공유를 보장하는 것입니다. 생물다양성은 특정 국가에서 유래하는 생물다양성 순서의 결과로 발전합니다." Lewin 말했다. "이 프로젝트에서 파생된 모든 지식이나 생성된 혜택은 반환될 수 있으며, 해당 혜택의 일부는 해당 국가와 공유될 수 있습니다."

그러한 파트너십은 아마존 분지와 같은 장소에 대한 새로운 경제 모델을 촉진할 수 있습니다. 바이오경제는 자연의 이용보다는 생물학적 유기체로부터의 영감에 기초할 수 있다. 자원.

하지만 먼저 서열 분석을 시작해야 합니다. 이제 몇백만 종만 남았습니다.

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