Una strategia globale pubblicata oggi mira ad accelerare notevolmente il Progetto BioGenoma Terrestre (EBP), un ambizioso sforzo globale volto a proteggere meglio la biodiversità assemblando "genomi di riferimento" per tutte le piante, gli animali e le altre specie eucariotiche conosciute. Il SIB ha contribuito con la sua esperienza in materia di dati genomici alla guida strategica per aumentare la produzione da 300 a 3.000 genomi al mese. I nostri scienziati contribuiscono inoltre al raggiungimento degli obiettivi del progetto attraverso il coordinamento delle iniziative europee di sequenziamento della biodiversità e lo sviluppo di risorse dati in grado di gestire le enormi quantità di dati prodotti.
Un progetto ambizioso per sequenziare 1,67 milioni di specie
Attualmente sono disponibili sequenze genomiche complete solo per 6.145 specie eucariotiche conosciute nel mondo, pari allo 0,4% del totale. Il progetto Earth BioGenome mira a generare il restante 99,6% entro il 2035. Ciò comporta il sequenziamento del DNA dai campioni raccolti, l'assemblaggio di queste sequenze in genomi "di riferimento" completi delle specie, l'identificazione della posizione e della funzione dei geni all'interno di ciascun genoma e la messa a disposizione di tutti i dati e le annotazioni in modo aperto e consultabile. Ulteriori analisi di questi dati aiuteranno gli scienziati a comprendere la biodiversità e a sostenere la conservazione, oltre a promuovere innovazioni in campo medico, agricolo e biotecnologico.
Il SIB è un partner coordinatore dell'EBP e ha contribuito a sviluppare flussi di lavoro all'avanguardia per l'assemblaggio del genoma e il controllo della qualità nell'ambito della fase di avvio del progetto.
Maggiori informazioni sul contributo di Il SIB alle migliori pratiche dell'EBP
Generazione di genomi della biodiversità su scala senza precedenti
I ricercatori affiliati al Progetto Genoma Terra hanno sequenziato il DNA completo di oltre 3.000 animali, piante e altre specie eucariotiche dal lancio del progetto nel 2021, fornendo importanti informazioni per la protezione dell'ambiente, dalla progettazione di programmi di allevamento alla comprensione di come le specie possano adattarsi ai cambiamenti climatici. La fase II accelererà notevolmente questo lavoro, con l'obiettivo di sequenziare 150.000 genomi di alta qualità entro quattro anni. Ciò rappresenta un aumento di dieci volte rispetto all'attuale tasso di produzione, da 300 a 3.000 genomi al mese.
Un progetto ambizioso per sequenziare 1,67 milioni di specie
Attualmente sono disponibili sequenze genomiche complete solo per 6.145 specie eucariotiche conosciute nel mondo, pari allo 0,4% del totale. Il progetto Earth BioGenome mira a generare il restante 99,6% entro il 2035. Ciò comporta il sequenziamento del DNA dai campioni raccolti, l'assemblaggio di queste sequenze in genomi "di riferimento" completi delle specie, l'identificazione della posizione e della funzione dei geni all'interno di ciascun genoma e la messa a disposizione di tutti i dati e le annotazioni in modo aperto e consultabile. Ulteriori analisi di questi dati aiuteranno gli scienziati a comprendere la biodiversità e a sostenere la conservazione, oltre a promuovere innovazioni in campo medico, agricolo e biotecnologico.
Il SIB è un partner coordinatore dell'EBP e ha contribuito a sviluppare flussi di lavoro all'avanguardia per l'assemblaggio del genoma e il controllo della qualità nell'ambito della fase di avvio del progetto.
Maggiori informazioni sul contributo di Il SIB alle migliori pratiche dell'EBP
La strategia della fase II dell'EBP pubblicata oggi fornisce raccomandazioni tecniche e di altro tipo per la generazione e l'analisi di genomi su una scala senza precedenti. Il SIB ha contribuito a fornire indicazioni su come garantire che dall'enorme aumento dei dati genomici si possano ricavare informazioni significative, attraverso:
- standard di qualità per il sequenziamento, l'elaborazione e la caratterizzazione del genoma di riferimento;
- innovazioni in bioinformatica per elaborare i dati in modo efficiente e accurato.
La strategia affronta inoltre altri fattori critici per il successo, come il miglioramento del coordinamento globale, la creazione di una forza lavoro inclusiva e globale nel campo della genomica della biodiversità e lo sviluppo di metodologie efficaci di accesso e condivisione dei benefici. Si concentra inoltre sugli sforzi relativi alle specie prioritarie, comprese quelle importanti per la salute degli ecosistemi, la sicurezza alimentare, il controllo delle pandemie, la conservazione e le popolazioni indigene e le comunità locali.
Il contributo di SIB alla strategia sostiene il nostro obiettivo di migliorare i dati e le risorse bioinformatiche per la protezione dell'ambiente. I nostri scienziati contribuiscono anche all'attuazione delle linee guida EBP e al raggiungimento degli obiettivi del progetto in Svizzera e in Europa attraverso il coordinamento congiunto di due iniziative di sequenziamento della biodiversità: European Reference Genome Atlas (ERGA), che è il nodo regionale europeo EBP, e il progetto Horizon Europe Biodiversity Genomics Europe (BGE).
L'EBP ha già fornito nuove conoscenze sull'evoluzione, sulle interazioni ecologiche e sulle basi genetiche dei tratti delle specie. La fase II trasformerà ulteriormente la nostra comprensione biologica di tutte le forme di vita, con una vasta gamma di applicazioni che vanno dalla protezione dell'ambiente alla scoperta di nuovi farmaci.
Innovazioni al SIB per analisi genomiche su larga scala e di alta qualità
La strategia sottolinea il ruolo cruciale dell'annotazione genica nello sfruttamento del valore dei genomi. Questo processo comporta l'identificazione dei geni e delle loro funzioni attraverso il confronto delle sequenze di DNA tra specie diverse e l'aggiunta di queste informazioni alla sequenza completa del genoma.
Un nuovo strumento sviluppato quest'anno dal Gruppo Il SIB fornisce la capacità di calcolo necessaria per la fase II dell'EBP. FastOMA è in grado di identificare con precisione i geni di origine comune per migliaia di genomi eucariotici in un solo giorno, un compito che i metodi esistenti non riescono a svolgere nemmeno in mesi. Ciò rappresenta un passo importante nell'estensione della risorsa SwissOrthology il SIB al livello dell'albero della vita, per soddisfare le esigenze in rapida evoluzione della biodiversità e di altre grandi iniziative di genomica.
Reference(s)
Crediti immagine: S N Pattenden / Unsplash
