Efforts pour préserver la biodiversité grâce à la recherche génomique

La Terre subit un sérieux déclin des espèces, qu'on appelle la sixième extinction de masse. Cette perte a des impacts sur les écosystèmes, la santé humaine et notre capacité à gérer le changement climatique. Avec la baisse de la biodiversité, il y a un risque que beaucoup d'espèces disparaissent avant qu'on ait pu étudier leur génétique. Ça rappelle une époque où des espèces s'éteignaient sans même être étudiées.

Pour lutter contre ce déclin, les chercheurs utilisent des techniques génomiques pour étudier la composition génétique de divers organismes. Cet effort peut aider à prendre des décisions éclairées pour réduire la perte d'espèces et mener à des découvertes importantes en santé, agriculture et sécurité environnementale. L'utilisation d'outils génomiques, comme le code-barres ADN et le Séquençage de génome complet, permet aux scientifiques de rassembler rapidement et à moindre coût des informations essentielles sur de nombreuses espèces.

Un Génome de référence, c'est une représentation complète de la séquence ADN d'un organisme. C'est une ressource clé pour comprendre les espèces et peut aider à créer une base de données complète de toute la vie eucaryote. Cependant, il reste encore beaucoup de lacunes dans nos connaissances, car il n'existe des génomes de référence que pour un petit pourcentage des espèces connues. La plus grande base de données génomiques contient des séquences pour environ 6 480 espèces eucaryotes, ce qui ne représente que 0,43 % des espèces décrites par les scientifiques.

La communauté de recherche sur la biodiversité ne se contente pas de génomes de référence uniques. Elle vise à créer des ressources de référence complètes pour chaque espèce, qui incluraient non seulement le génome lui-même, mais aussi les annotations, les Métadonnées et des échantillons associés. De telles ressources complètes pourraient considérablement élargir l'exploration scientifique et la compréhension.

#État Actuel de la Production de Génomes de Référence

Au cours des deux dernières décennies, les efforts pour produire des données génomiques ont été incohérents et souvent non coordonnés. En réponse, le projet Earth BioGenome (EBP) a été établi pour créer un réseau mondial de chercheurs en biodiversité axé sur la génération de ressources de référence accessibles et standardisées pour toutes les espèces eucaryotes. Actuellement, des progrès significatifs ont été réalisés, avec environ 1 213 génomes de référence produits à travers plus de 1 000 genres. Le taux de production devrait augmenter considérablement dans les années à venir.

Dans les premières étapes de l'EBP, un nombre important de génomes ont été produits par des projets spécifiques, comme le Darwin Tree of Life Project. À mesure que l'EBP entre dans sa prochaine phase, où un total de 150 000 ressources de référence est prévu, des défis liés à la centralisation, l'équité et l'accessibilité doivent être relevés.

#L'Atlas Européen des Génomes de Référence

Pour s'attaquer aux défis de la production de génomes de référence en Europe, l'Atlas Européen des Génomes de Référence (ERGA) a été créé dans le cadre de l'EBP. Sa mission est de coordonner la création de génomes de référence de haute qualité pour toute la vie eucaryote en Europe. Le but est de s'assurer que l'infrastructure soit inclusive et accessible, favorisant la collaboration entre divers chercheurs.

ERGA relie plus de 750 membres issus de différents pays et institutions pour travailler sur la génomique de la biodiversité. Une approche décentralisée est adoptée, permettant d'appliquer une variété d'expertises et d'idées à la production de ressources génomiques. Cette infrastructure vise à promouvoir un accès équitable à des données et ressources de haute qualité, tout en favorisant la collaboration scientifique.

L'initiative s'est fixé pour objectif d'identifier les défis liés à la création d'un système de ressources génomiques décentralisé. Cela implique de nouer des partenariats avec les centres de séquençage existants, les biobanques et les musées qui peuvent soutenir le stockage, le séquençage et la gestion des données pour divers échantillons.

#Construire une Infrastructure Décalée

Lors de la phase de projet pilote, 98 espèces de 33 pays ont été incluses dans l'effort. Établir une "équipe de génome" pour chaque espèce est crucial. Ces équipes sont composées de chercheurs se concentrant sur la même espèce et incluent des membres nationaux et internationaux. La coordination entre les membres de l'équipe est nécessaire pour garantir le succès du projet.

Une liste d'espèces a été créée en invitant les membres d'ERGA à contribuer des échantillons. Un système de pointage a été utilisé pour prioriser les nominations en fonction de la disponibilité des tissus et de la facilité de collecte. La communication et la coordination entre toutes les parties prenantes ont été facilitées grâce à la création d'un portail de données dédié pour suivre les progrès.

La formation a également été une composante essentielle du projet pilote. Cela incluait des ateliers pratiques et des webinaires visant à développer l'expertise à travers divers démographies et régions géographiques. Partager les connaissances et les compétences aide les chercheurs à tirer parti des vastes quantités de données génomiques générées par l'ERGA.

#Conformité et Gestion des Données

Au fur et à mesure que les projets avancent, les considérations éthiques deviennent cruciales. Des directives pour la collecte d'échantillons éthique et le partage des données ont été développées pour garantir le respect de toutes les normes légales et éthiques. Une communication claire sur les permissions et les droits liés à l'utilisation des matériaux génétiques est vitale pour maintenir la confiance et la collaboration entre chercheurs, Peuples Autochtones et communautés locales.

La collecte de métadonnées pendant la collecte d'échantillons est importante pour suivre et valider les échantillons. En normalisant les exigences en matière de métadonnées, les chercheurs peuvent garantir la cohérence et l'exactitude de leurs dossiers. Cela permet un accès fiable aux données et favorise la collaboration entre les différentes équipes de recherche.

Un système de gestion des données facile à utiliser permet aux chercheurs de soumettre efficacement leurs métadonnées et leurs échantillons, garantissant que toutes les données sont correctement enregistrées et accessibles au public. Ce système est essentiel pour la transparence et l'intégrité scientifique.

#Séquençage et Production de Données

Le projet pilote visait à réaliser le séquençage génomique des espèces sélectionnées dans plusieurs établissements. Assurer des échantillons de haute qualité pour le séquençage est crucial. Les chercheurs ont travaillé avec des installations de séquençage établies pour préparer des échantillons qui répondent à des exigences spécifiques, ce qui améliore les taux de réussite du séquençage.

L'utilisation de différentes technologies de séquençage permet aux équipes de collecter divers types de données, offrant une compréhension complète des génomes en question. Cette flexibilité est importante pour répondre aux besoins divers de différentes espèces.

Alors que les données de séquençage sont générées, elles sont partagées entre les équipes de génomes pour une analyse. La nature collaborative du projet encourage les chercheurs à explorer diverses questions scientifiques découlant des données génomiques. Cette analyse en aval est une partie essentielle du processus de recherche, permettant des aperçus plus profonds sur la biodiversité.

#Aborder les Défis

La décentralisation de la production de génomes de référence a révélé plusieurs défis. Une préoccupation majeure est la représentation inégale des espèces et des équipes de recherche. Certains pays et espèces sont sur-représentés dans les projets génomiques, tandis que d'autres sont négligés. Cette inégalité doit être abordée pour garantir que toutes les espèces reçoivent l'attention dont elles ont besoin.

De plus, l'annotation des génomes pose des défis. Des preuves de haute qualité sont nécessaires pour annoter avec précision les génomes, et le processus peut être techniquement exigeant. Former les chercheurs à utiliser efficacement les outils d'annotation est nécessaire pour maximiser l'utilité des informations génomiques.

Renforcer la collaboration entre les différentes groupes de recherche peut aider à atténuer les disparités rencontrées par certains membres du réseau. Des ressources partagées et des opportunités de formation permettent aux chercheurs d'institutions moins riches de s'engager et de contribuer efficacement aux initiatives génomiques.

#Directions Futures

À l'avenir, l'ERGA vise à créer un cadre plus inclusif et équitable pour la génomique de la biodiversité. Cela inclut la mise en œuvre d'un processus de priorisation des espèces plus robuste qui prend en compte les besoins des groupes et taxa sous-représentés. Établir des partenariats solides avec des institutions à l'échelle mondiale est également essentiel pour s'attaquer à la crise de la biodiversité à une plus grande échelle.

Améliorer la formation et le transfert de connaissances est une priorité. Développer une plateforme de ressources en ligne complète peut fournir aux chercheurs un accès aux meilleures pratiques et à des conseils techniques pour mener des recherches génomiques. Cela permettrait d'autonomiser les chercheurs, en particulier ceux dans des zones à ressources limitées, à participer efficacement à la génomique de la biodiversité.

L'élan collaboratif généré par le projet pilote peut servir de modèle pour les futurs efforts. En apprenant des défis rencontrés lors de cette phase initiale, l'ERGA peut construire un cadre plus efficace, équitable et durable pour la génomique de la biodiversité dans les années à venir.

#Conclusion

L'effort pour produire des génomes de référence représente une étape critique pour préserver la biodiversité et s'attaquer à la crise imminente d'extinction des espèces. En coordonnant les efforts à travers l'Europe et au-delà, l'ERGA vise à créer une ressource génomique complète qui peut bénéficier aux chercheurs et aux décideurs. L'approche collaborative favorise la diversité tout en s'attaquant aux défis des lacunes de connaissances et de l'accès inéquitable aux ressources.

Comme le montre le projet pilote, un système décentralisé peut permettre aux chercheurs de contribuer au grand objectif de conservation de la biodiversité. Les leçons tirées amplifient l'importance de l'inclusivité, de la coopération et des pratiques éthiques dans la recherche scientifique. En continuant à s'appuyer sur ces principes, nous pouvons créer un avenir plus durable pour tous les organismes vivants sur Terre.