人間、マウス、トウモロコシ…多くの高等生物はすでにその遺伝物質を明らかにしています。しかし、客観的に見ると、遺伝学者はまだそこまで到達していません。現在、真核生物種のゲノムがわかっているのはわずか約 0.2 パーセントです。国際研究コンソーシアムは現在、力を合わせることでこの状況を変えたいと考えている。彼らが提案している巨大プロジェクト「アース・バイオゲノム」の一環として、地球上のすべての既知の真核生物種の遺伝子構成が配列決定されることになっている。科学者たちは現在、そのアイデアを出版物で発表しています。
それは生命のコンピューターサイエンスです。人々がこの基本的な「自然技術」にこれほど熱心に興味を持っているのも不思議ではありません。なぜなら、生物の設計図を洞察することで、大きな可能性が開かれるからです。現在の焦点は、私たちも属する、いわゆる真核生物にあります。これらには、細菌 (原核生物) とは対照的に、染色体 DNA を収容する核を持つ細胞を持つすべての生物が含まれます。すべての植物、動物、菌類はこのカテゴリーに属し、150 万種の真核生物が知られています。
24 人の学際的な専門家からなるチームが最新刊で説明しているように、地球バイオゲノム プロジェクトは、地球上の生命の進化と組織をより深く理解するのに役立つことを目的としています。研究者らは、得られたデータは科学のために自由に利用できるリソースになるべきだと強調している。したがって、その結果は、医学、農業、自然保護、テクノロジー、ゲノミクスにおける革新の重要な源泉となる可能性があります。したがって、彼らが見積もっている巨額の投資コストは正当化される可能性があり、この取り組みには 10 年間で約 47 億米ドルの費用がかかる可能性があります。
ヒトゲノム計画をきっかけに
これに関連して、研究者らは非常に成功した前例を指摘している。それは、1990 年から 2003 年にかけてヒトゲノム全体の解読に専念して成功したヒトゲノムプロジェクトである。このプロジェクトの投資費用は約 30 億米ドルでした。研究者らによると、その恩恵は計り知れず、一種の「ゲノム革命」がヒトゲノム計画に関連して発展し、人間の医学だけでなく、他の多くの研究分野や技術にも多大な推進力を与えた。バテル記念研究所の 2013 年の報告書では、ヒトゲノム計画が米国経済にもたらす経済的利益は 1 兆ドル近くになると推定されています。研究者らは、提案されている地球バイオゲノム プロジェクトに少なくとも同じくらい大きな可能性があると考えています。
科学者らは、このプロジェクトは遺伝学、配列決定技術、データストレージの大幅な進歩によって実質的に可能になったと述べている。特に、DNA 配列の解読に必要な時間とコストは近年大幅に低下しています。完成したプロジェクトには、約 10 億ギガバイトのデジタル ストレージ容量が必要になると予想されます。しかし科学者らは、ハイパフォーマンスコンピューティング、データストレージ、バイオインフォマティクスの進歩により、ゲノムデータとそのストレージの高スループット処理が実現可能になったと述べている。
絶好のチャンス！
科学者らによると、このプロジェクトからは莫大な経済的、科学的、社会的利益がもたらされる可能性があるという。彼らが強調しているように、彼らはまた、特に高いレベルの生物多様性が生息地に含まれることが多い先住民族の権利を保護したいと考えています。 「地球バイオゲノム プロジェクトは、生命の歴史と多様性についての洞察を私たちに与え、生命の保存方法をより深く理解するのに役立ちます」と共著者であるイリノイ大学のジーン・ロビンソンは述べています。この結果は、新薬の開発だけでなく、生物燃料、生体材料、食料源の開発にも大きな可能性を秘めている可能性があると研究者らは論文で説明している。
著者らは、プロジェクトの具体的な組織オプション、起こり得る障害や課題についても言及します。彼らによれば、原則として、Earth BioGenome Projectはコミュニティの世界的なネットワークで構成され、各主体が貢献し、その概念のプロトコルと標準に従うことになる。政府、大学、機関も参加する必要があります。これに関連して、博物館や自然史機関は、配列を決定する生物のサンプルを提供するために特に重要です。地球バイオゲノム プロジェクトは市民科学にも依存すると著者らは述べており、献身的な一般人もサンプルや情報を提供できるはずだという。
「地球バイオゲノム プロジェクトは、生命の完全なデジタル ライブラリを作成し、将来の世代のために多くの発見を可能にする可能性がある」とロビンソン氏は信じています。生物学史上最も野心的なプロジェクトの提案がどのような反応を生むのか、興味深いところだ。
出典: カリフォルニア大学デービス校、イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校、 PNAS、doi: 10.1073/pnas.1720115115
