El catálogo completo de secuencias de ADN de la Tierra, más cerca de ser una realidad
El proyecto The Earth BioGenome Project (EBP), con el que se pretende obtener la secuencia del genoma de las plantas, animales, hongos y formas de vida microbiana de la Tierra, tiene por objetivo secuenciar este año 3.000 genomas. El proyecto, con participación del Instituto de Biología Evolutiva (CSIC-UPF), tiene el apoyo de equipos interdisciplinarios de todo el mundo, e incluye una iniciativa catalana impulsada por el Instituto de Estudios Catalanes, la Sociedad Catalana de Biología y la Institución Catalana de Historia Natural.
El Earth BioGenome Project (EBP), iniciado el noviembre de 2018, es uno de los proyectos científicos actuales más importantes. Su objetivo es proporcionar un catálogo completo de secuencias de ADN de 1,8 millones de especies de plantas, animales y hongos, así como de eucariontes unicelulares.
Se prevé que la Tierra pierda el 50% de su biodiversidad a finales de este siglo si no se lleva a cabo ninguna acción para frenar el cambio climático y proteger la salud de los ecosistemas globales. La creación de una biblioteca digital de secuencias de ADN para toda la vida eucarionte conocida puede ayudar a generar herramientas efectivas para prevenir la pérdida de biodiversidad y la propagación de patógenos, controlar y proteger los ecosistemas.
Después de una fase piloto, el proyecto entra en una etapa de producción a gran escala. El estado de la investigación se presenta esta semana en una colección de artículos que se publican en la revista científica de la Academia Nacional de las Ciencias de los EE. UU., Proceedings of the National Academies of Science (PNAS). Los textos describen los objetivos, los logros hasta la fecha y los próximos pasos del EBP. "Estos artículos capturan la esencia y la emoción del que constituye el esfuerzo coordinado a más gran escala de la historia de la biología", ha afirmado Harris Lewin, presidente del EBP y catedrático de evolución y ecología de la Universidad de California, en Davis (UC Davis).
Las secuencias de ADN de los genomas se pueden aplicar "en una amplia gamma de retos globales urgentes, como por ejemplo la prevención de la pérdida de biodiversidad y la adaptación de los cultivos alimentarios al cambio climático". "El progreso del EBP en la secuenciación de la vida eucarionte es humilde e inspirador: conseguir el objetivo final de secuenciar toda la vida eucarionte parece ahora a nuestro alcance", ha concluido Lewin.
"Cuando esto empezó, ya hace más de una década, nuestro objetivo era reconstruir 10.000 genomas de vertebrados (G10K), pero la tecnología permite ya ser muy ambiciosos y todo con un coste menor que el coste de leer el primer genoma humano que se publicó hace 21 años", comenta Tomàs Marquès-Bonet, investigador ICREA en el Instituto de Biología Evolutiva (IBE), un centro mixto del CSIC y la UPF, miembro de la EBP y co-autor de dos de los artículos publicados a PNAS.
"Cuando esto empezó, ya hace más de una década, nuestro objetivo era reconstruir 10.000 genomas de vertebrados (G10K), pero la tecnología permite ya ser muy ambiciosos y todo con un coste menor que el coste de leer el primer genoma humano que se publicó hace 21 años", comenta Tomàs Marquès-Bonet.
La participación catalana en el EBP
El EBP funciona como una red internacional de redes, coordinando numerosos esfuerzos específicos de taxones o a escala regional y nacional, como por ejemplo el Vertebrate Genomes Project, Darwin Tree of Life Project (Gran Bretaña e Irlanda) y el European Reference Genome Atlas (ERGA, Europa). Cuenta con 5.000 científicos y personal técnico de 44 instituciones miembros de 22 países de todos los continentes excepto la Antártida y tiene 49 proyectos afiliados.
Uno de los primeros nodos de esta red, establecido en 2019, es la Iniciativa Catalana para el Earth Biogenome Project (CBP), que, impulsada por el Instituto de Estudios Catalanes (IEC) y dos de sus sociedades filiales: la Sociedad Catalana de Biología (SCB) y la Institución Catalana de Historia Natural (ICHN) y Andorra Investigación + Innovación, reúne a una veintena de instituciones y a más de cien científicos, incluido el IBE. La CBP tiene por objetivo la producción de un catálogo detallado del genoma de las especies eucariontes de los territorios de lengua y cultura catalanas. Montserrat Corominas, coordinadora de la CBP, avanza que "los próximos retos de la CBP son conseguir financiación para acelerar la fase de producción del proyecto y abrirlo a toda la sociedad".
En la iniciativa catalana participan numerosos equipos de investigación del IBE. Recientemente, han recibido financiación del CBP para secuenciar especies del territorio Salvador Carranza, que secuenciará Iberolacerta aurelioi, una lagartija que solo vive en el Pirineo Central por encima de los 2000 metros, Javier del Campo para secuenciar Cladocora caespitosa, el único coral formador de escollos del Mediterráneo, y Rosa Fernández, que secuenciará Norana najaformis, un gusano de tierra gigante catalán.
Artículos de referencia:
Lewin H. et al The Earth BioGenome Project 2020: Starting the clock, PNAS, January 25, 2022 119 (4) e2115635118; DOI: 10.1073/pnas.2115635118.
Mara K. N. et al. Standards recommendations for the Earth BioGenome Project, PNAS, January 25, 2022 119 (4) e2115639118; DOI: 10.1073/pnas.2115639118.
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