El ADN de 1,8 millones de especies ha sido catalogado dentro del proyecto Earth Biogenome, en el que participan activamente expertos del Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research (IZW) y del European Reference Genome Atlas (ERGA).
La secuenciación de los genomas de todas las plantas, animales, hongos y otras formas de vida microbiana en la Tierra es una estrategia para fomentar una mejor comprensión, gestión y restauración de la biodiversidad y los servicios de los ecosistemas.
Así, el IZW y los científicos implicados en el Atlas del Genoma de Referencia Europeo (ERGA) trabajan conjuntamente con el Proyecto BioGenome de la Tierra (EBP) con el objetivo de construir una red mundial de científicos y fortalecer la experiencia y la capacidad de secuenciación.
El EBP ahora está entrando en una nueva fase a medida que pasa de los proyectos piloto a la secuenciación de producción a gran escala. Esta nueva fase está marcada con una colección de artículos publicados en Proceedings of the National Academy of Sciences, en los que describen los objetivos del proyecto, los logros hasta la fecha y los próximos pasos a seguir.
En la actualidad, los científicos de todo el mundo están estableciendo consorcios genómicos para generar secuencias genómicas de alta calidad y sin errores de todas las especies. Estos recursos pueden ser esenciales para abordar cuestiones fundamentales en biología, investigación de salud y enfermedades, y conservación biológica.
Repertorio de ADN de las especies
“La genómica es una disciplina en rápida evolución que tiene como objetivo estudiar todo el repertorio genético de las especies, así como las diferencias e interacciones entre individuos, poblaciones y comunidades. La tecnología asociada a la genómica tiene la capacidad de generar grandes cantidades de datos en poco tiempo para cualquier espécimen dado y, por lo tanto, puede usarse como herramienta dinámica y multipropósito para apoyar acciones contra la actual crisis de extinción masiva”, explica la doctora Camila Mazzoni, presidenta de ERGA.
Esta investigadora hace hincapié en que “generar genomas de referencia de toda la biodiversidad eucariótica es un esfuerzo increíble que solo puede abordarse a través de un gran esfuerzo colaborativo y bien coordinado a nivel mundial”.
Bajo el paraguas de EBP, proyectos como Vertebrate Genomes Project (VGP), Darwin Tree of Life (DToL), European Reference Genome Atlas (ERGA) y Africa BioGenome Project (AfricaBP) cambiarán las herramientas actualmente existentes para analizar la biodiversidad y, por tanto, allanar el camino para una mejor comprensión.
El proyecto Earth BioGenome funciona como una red internacional de redes, que coordina numerosos esfuerzos a escala nacional, regional y de grupos específicos, como el Proyecto del Genoma de Conservación de California (EE UU), el Árbol de la Vida de Darwin (Gran Bretaña e Irlanda) o el ERGA (Europa).
“La característica especial del EBP captura la esencia y el entusiasmo del esfuerzo coordinado a mayor escala en la historia de la biología”, destaca Harris Lewin, presidente del Grupo de Trabajo del EBP y profesor distinguido de Evolución y Ecología en la Universidad de California, en Davis.
“Se ha pronosticado -añade- que la Tierra perderá el 50% de su biodiversidad para finales de este siglo si no se toman medidas para frenar el cambio climático y proteger la salud de los ecosistemas globales”.
Secuencias de ADN de todas las especies eucariotas
En su opinión, la creación de una biblioteca digital de secuencias de ADN para toda la vida eucariota conocida “puede ayudar a generar herramientas eficaces para prevenir la pérdida de biodiversidad y la propagación de patógenos, monitorear y proteger los ecosistemas y mejorar los servicios de los ecosistemas. Lograr el objetivo final de secuenciar toda la vida eucariota ahora parece estar a nuestro alcance”.
En noviembre de 2018, EBP inició su objetivo de proporcionar un catálogo completo de secuencias de ADN de los 1,8 millones de especies de plantas, animales y hongos, así como eucariotas microbianos unicelulares. Ahora ha superado la fase de puesta en marcha y entra en la fase 1 (hasta 2023), con el ambicioso objetivo de producir genomas de referencia que representen alrededor de 9.400 familias taxonómicas.
Hasta ahora, los proyectos afiliados han producido alrededor de 200 genomas de referencia de este tipo y se espera que la secuenciación, el ensamblaje y la anotación de otros 3.021 se completen para fines de 2022, lo que representa el 34% del objetivo de la fase 1.
A finales de diciembre pasado, en el proyecto trabajaban 5.000 científicos y personal técnico en 44 instituciones miembros en 22 países en todos los continentes, excepto la Antártida. Hay 49 proyectos afiliados que cubren la mayoría de los principales grupos taxonómicos de eucariotas, lo que representa el acceso a decenas de miles de muestras de alta calidad de colecciones de museos y biólogos de campo.
Estrategias de calidad científica
Más recientemente, un grupo de instituciones africanas en 22 países se unieron como el Proyecto BioGenome de África (BIOSCAN), que está implementando la tecnología de código de barras de ADN para descubrir e identificar especies, así como el Proyecto Global Virome, que hace un esfuerzo para descubrir nuevos virus que podrían representar amenazas pandémicas, también se han unido como afiliados.
Las principales actividades de los primeros tres años han incluido el desarrollo y la evaluación de estándares y estrategias de calidad científica, la organización de proyectos regionales, nacionales y transnacionales, y la construcción de comunidades a través de reuniones periódicas de comités de trabajo y una conferencia anual.
Además del Comité Científico Internacional, que desarrolla los estándares para el proyecto, la EBP también ha formado comités de Ética, Asuntos Legales y Sociales (ELSI) y Justicia, Equidad, Diversidad e Inclusión (JEDI).
Finalmente, la postura proactiva de EBP, en la comprensión de los problemas éticos, legales y sociales que rodean el proyecto, informará las recomendaciones sobre el acceso y la distribución de beneficios comerciales, la equidad y la inclusión en la comunidad de genómica de la biodiversidad y en las comunidades indígenas dentro de los países con mayor biodiversidad del mundo.
Acerca de ERGA
La iniciativa European Reference Genome Atlas (ERGA) es una respuesta científica paneuropea a las amenazas actuales para la biodiversidad. Los genomas de referencia brindan la visión más completa de la base genética que forma cada especie y representan un recurso poderoso para comprender cómo funciona la biodiversidad.
ERGA incluye, entre otros, el Instituto Leibniz para la Investigación de Zoológicos y Vida Silvestre (Leibniz-IZW), el Instituto Leibniz de Ecología de Agua Dulce y Pesca Interior (IGB) y el Museo de Historia Natural (MfN), que junto con el Jardín Botánico /Museo Botánico de la Freie Universität Berlin, el departamento de Biología de FU Berlin y el Instituto de Bioquímica y Biología de la Universidad de Potsdam fundaron el Centro de Berlín para la Genómica en la Investigación de la Biodiversidad (BeGenDiv) en 2011.
