Секвенирование генома исчезающего какапо
Международная команда ученых, включая специалистов из Университета Дьюка, хочет секвенировать геномы всех ныне живущих какапо — находящихся на грани исчезновения нелетающих попугаев Новой Зеландии — пока их в мире осталось всего 125 особей.
Это первый проект, целью которого является секвенирование каждого представителя определенного вида. Ученые и их коллабораторы надеются на помощь общественности через краудфандинг. Они планируют собрать 45 000 долларов США и уже преодолели половину пути. Осталось всего 2,5 месяца, чтобы помочь написать финал этой истории.
Четыре года назад специалист по исследованиям из Дьюка Джейсон Ховард взял в библиотеке детскую книгу для своей 6-летней дочери. Она была о какапо (Strigops habroptilus), нелетающем ночном попугае, который пахнет медом.
Ховард работает в лаборатории нейробиолога Эрика Джарвиса, который руководит масштабным проектом по секвенированию геномов всех 10 000 видов птиц. Поэтому выбор книги в библиотеке не был случайным (в то время он как раз секвенировал геном волнистого попугайчика).
Читая об усилиях по спасению этой любимой и быстро стареющей популяции птиц, Ховард спросил дочь, стоит ли ему сделать геном какапо приоритетом. Она ответила: «Да, папа, сделай это!».
Ховарду удалось получить образец ДНК какапо и создать черновой вариант последовательности генома. «Но технологии секвенирования [три года назад] были не такими хорошими и стоили намного дороже», — сказал он.
Он хотел получить геном более высокого качества и изучить геномы отдельных особей, отчасти потому, что какапо осталось так мало. Поскольку эта птица является одним из самых древних видов попугаев, это также дало бы лаборатории Джарвиса лучшее понимание эволюции вокального обучения и имитации речи, на чем сосредоточена значительная часть их исследований.
Прогресс в технологиях секвенирования генома даже за последний год уже позволил получить более детальный геном какапо. Лаборатория Джарвиса завершила секвенирование генома какапо по имени Джейн; этот «референсный» геном позволит им проще и дешевле собирать последовательности геномов других особей. Им нужны были лишь средства для продолжения работы.
По счастливому стечению обстоятельств, молекулярный эколог Брюс Робертсон из Университета Отаго, Эндрю Дигби из Департамента охраны природы Новой Зеландии и Дэвид Айорнс из Фонда Genetic Rescue обратились к Ховарду, когда он работал над геномом Джейн, с идеей о финансировании и краудсорсинге проекта по секвенированию всех оставшихся какапо. «Я никогда не мечтал сделать все 125», — сказал Ховард.
Программы по сохранению вида, начатые в 1980-х годах, уже используют стратегии разведения для увеличения сокращающейся популяции. Однако, имея на руках индивидуальные геномы, группа сможет понять, какие какапо имеют генетическую предрасположенность к определенным заболеваниям, и более эффективно заниматься их разведением для получения потомства с более устойчивой иммунной системой. (Однажды ученые даже смогут модифицировать гены, уязвимые к болезням, с помощью технологии редактирования генов.) Геномы также позволят исследовать возможные генетические причины низкой фертильности у этих птиц, которые спариваются лишь эпизодически.
Какапо сейчас обитают в дикой природе только на двух небольших островах Новой Зеландии, поскольку завезенные людьми хищники, включая кошек и собак, вытеснили их с материка.
Программа Kakapo Recovery имеет доступ к музейным образцам умерших птиц из районов, где они сейчас вымерли, включая образцы возрастом почти 200 лет. Если проект будет хорошо финансироваться, они смогут использовать эти музейные образцы, чтобы лучше понять различные островные популяции и найти возможные ключи к разгадке их исчезновения.
По состоянию на 15 февраля команда собрала средства от более чем 150 спонсоров, но они хотели бы видеть больше пожертвований. Узнать больше о какапо можно на сайтах Kakapo Recovery и Genetic Rescue Foundation.