Une stratégie mondiale publiée aujourd'hui vise à accélérer considérablement le projet Earth BioGenome (EBP), une initiative mondiale ambitieuse visant à mieux protéger la biodiversité en assemblant des « génomes de référence » pour toutes les plantes, animaux et autres espèces eucaryotes connus. Le SIB a apporté son expertise en matière de données génomiques à la stratégie visant à faire passer la production de 300 à 3 000 génomes par mois. Nos scientifiques contribuent également à la réalisation des objectifs du projet en coordonnant les initiatives européennes de séquençage de la biodiversité et en développant des ressources capables de traiter les énormes quantités de données produites.
Un projet ambitieux visant à séquencer 1,67 million d'espèces
À l'heure actuelle, seules 6 145 espèces eucaryotes connues dans le monde, soit 0,4 %, disposent d'une séquence génomique complète. Le projet Earth BioGenome vise à générer les 99,6 % restants d'ici 2035. Cela implique de séquencer l'ADN des échantillons collectés, d'assembler ces séquences en génomes « de référence » complets pour chaque espèce, d'identifier l'emplacement et la fonction des gènes dans chaque génome, et de rendre toutes les données et annotations librement accessibles et consultables. L'analyse approfondie de ces données aidera les scientifiques à comprendre la biodiversité et à soutenir la conservation, tout en faisant progresser les innovations dans les domaines médical, agricole et biotechnologique.
Le SIB est un partenaire coordinateur de l'EBP et a contribué à l'élaboration de workflows de pointe pour l'assemblage et le contrôle qualité des génomes dans le cadre de la phase de mise en place du projet.
En savoir plus sur la contribution du SIB aux meilleures pratiques de l'EBP
Générer des génomes de biodiversité à une échelle sans précédent
Les chercheurs affiliés au projet Earth Genome ont séquencé l'ADN complet de plus de 3 000 animaux, plantes et autres espèces eucaryotes depuis le lancement du projet en 2021, ce qui a permis d'obtenir des informations précieuses pour la protection de l'environnement, de la conception de programmes d'élevage à la compréhension de la capacité d'adaptation des espèces au changement climatique. La phase II accélérera considérablement ces travaux, avec pour objectif 150 000 génomes de haute qualité en quatre ans. Cela représente une multiplication par dix du rythme de production actuel, qui passera de 300 à 3 000 génomes par mois.
Un projet ambitieux visant à séquencer 1,67 million d'espèces
À l'heure actuelle, seules 6 145 espèces eucaryotes connues dans le monde, soit 0,4 %, disposent d'une séquence génomique complète. Le projet Earth BioGenome vise à générer les 99,6 % restants d'ici 2035. Cela implique de séquencer l'ADN des échantillons collectés, d'assembler ces séquences en génomes « de référence » complets pour chaque espèce, d'identifier l'emplacement et la fonction des gènes dans chaque génome, et de rendre toutes les données et annotations librement accessibles et consultables. L'analyse approfondie de ces données aidera les scientifiques à comprendre la biodiversité et à soutenir la conservation, tout en faisant progresser les innovations dans les domaines médical, agricole et biotechnologique.
Le SIB est un partenaire coordinateur de l'EBP et a contribué à l'élaboration de workflows de pointe pour l'assemblage et le contrôle qualité des génomes dans le cadre de la phase de mise en place du projet.
En savoir plus sur la contribution du SIB aux meilleures pratiques de l'EBP
La stratégie de la phase II de l'EBP publiée aujourd'hui fournit des recommandations techniques et autres pour générer et analyser des génomes à une échelle sans précédent. Le SIB a contribué à l'élaboration de lignes directrices visant à garantir que des informations significatives puissent être tirées de l'augmentation massive des données génomiques, grâce à :
- des normes de qualité pour le séquençage, le traitement et la caractérisation des génomes de référence ;
- des innovations en bioinformatique pour traiter les données de manière efficace et précise.
La stratégie aborde également d'autres facteurs essentiels à la réussite, tels que le renforcement de la coordination mondiale, la création d'une main-d'œuvre inclusive et mondiale dans le domaine de la génomique de la biodiversité, et le développement de méthodologies efficaces d'accès et de partage des avantages. Elle concentre également ses efforts sur les espèces prioritaires, notamment celles qui sont importantes pour la santé des écosystèmes, la sécurité alimentaire, la lutte contre les pandémies, la conservation et les peuples autochtones et les communautés locales.
La contribution du SIB à cette stratégie soutient notre objectif d'améliorer les données et les ressources bioinformatiques pour la protection de l'environnement. Nos scientifiques contribuent également à la mise en œuvre des lignes directrices de l'EBP et à la réalisation des objectifs du projet en Suisse et en Europe grâce à la coordination conjointe de deux initiatives de séquençage de la biodiversité : European Reference Genome Atlas (ERGA), qui est le nœud régional européen de l'EBP, et le projet Horizon Europe Biodiversity Genomics Europe (BGE).
L'EBP a déjà apporté de nouvelles connaissances sur l'évolution, les interactions écologiques et les bases génétiques des caractéristiques des espèces. La phase II transformera encore davantage notre compréhension biologique de toute forme de vie, avec une multitude d'applications allant de la protection de l'environnement à la découverte de médicaments.
Innovations du SIB pour des analyses génomiques à grande échelle et de haute qualité
La stratégie souligne le rôle crucial de l'annotation des gènes dans la valorisation des génomes. Ce processus consiste à identifier les gènes et leurs fonctions en comparant les séquences d'ADN de différentes espèces, puis à ajouter ces informations à la séquence complète du génome.
Un nouvel outil développé cette année par un groupe du SIB fournit la capacité de calcul nécessaire à la phase II de l'EBP. FastOMA peut identifier avec précision les gènes d'ascendance commune pour des milliers de génomes eucaryotes en une journée, une tâche que les méthodes existantes ne peuvent accomplir même en plusieurs mois. Cela marque une étape importante dans l'extension de la ressource SwissOrthology SIB au niveau de l'arbre de la vie, afin de répondre aux demandes en rapide évolution de la biodiversité et d'autres initiatives génomiques de grande envergure.
Lire l'article de blog sur la génomique comparative et FastOMA
Reference(s)
Crédit image : S N Pattenden / Unsplash
