Глобальный дисбаланс в референсных геномах: исследование указывает на нехватку ресурсов для секвенирования в богатых биоразнообразием регионах

Исследователи из Университета штата Монтана и Университета Анд обнаружили значительный дисбаланс в распределении референсных геномов тетрапод. Они выявили непропорциональную концентрацию исследований в высокоширотных регионах по сравнению с местами, где сосредоточена основная часть глобального биоразнообразия.

Согласно исследованию, текущий дисбаланс в глобальных геномных знаниях в экологии и эволюционной биологии может серьезно повлиять на будущие усилия по сохранению видов. Эта диспропорция особенно тревожна, учитывая, что большая часть биологического разнообразия сосредоточена в тропических районах низких широт.

Полногеномное секвенирование (WGS) используется для понимания генетического разнообразия, выявления адаптивных признаков, определения эволюционного родства и обнаружения генов с определенными функциями или адаптациями.

В генетике сохранения видов WGS дает ключевое представление о генетическом здоровье популяций. Выявляя закономерности генетической изменчивости и инбридинга, эти данные помогают принимать управленческие решения для сохранения исчезающих видов.

В статье "A Latitudinal Gradient of Reference Genomes", опубликованной в журнале Molecular Ecology, исследователи показывают, что референсные геномы и идентификация глобального биоразнообразия тетрапод сильно смещены в сторону видов из стран "Глобального Севера" и средних широт.

Поиск литературы в Web of Science по исследованиям в области генетики сохранения показал, что 87% исследований имели авторов из "Глобального Севера". Использование WGS в исследованиях по генетике сохранения в странах "Глобального Юга" составляло лишь 1–2% от соответствующих работ.

Для анализа фокуса секвенирования видов были сравнены два набора данных: Global Biodiversity Information Facility (GBIF) и NCBI Genome Browser Национального центра биотехнологической информации NIH.

• NCBI — это бесплатная база данных геномных исследований, содержащая самую полную в мире коллекцию секвенированных геномов.
• GBIF — это бесплатный онлайн-каталог с данными о миллионах видов, цель которого — предоставить открытый доступ к данным о всех формах жизни на Земле.

Сужение поиска в GBIF до коллекционных образцов из музеев естественной истории с геолокационными координатами позволило создать пул из 30 832 тетрапод.

Сравнение этого пула с референсными геномами, доступными через NCBI, показало, что только у 2 099 видов (6,8%) есть собранные референсные геномы. Большинство из этих 2099 секвенированных видов происходят из стран "Глобального Севера" и регионов средних широт, в то время как тропические районы и "Глобальный Юг" представлены крайне слабо. Даже в рамках уже ограниченных 6,8% данных о видах лишь крошечная доля приходится на регионы с самым высоким биоразнообразием.

Точный каталогизация глобального биоразнообразия по местоположению с помощью WGS имеет решающее значение для обеспечения того, чтобы природоохранные усилия основывались на точных данных. С увеличением объемов данных секвенирования ученые в области экологии, эволюции и охраны природы смогут лучше сохранять богатое разнообразие планеты.

Авторы также отмечают скрытую функцию данных секвенирования. Высокорейтинговые научные журналы все чаще вводят редакционные правила, требующие предоставления данных секвенирования, даже если они не являются обязательными для всех исследовательских вопросов.

Вывод: если высокопроизводительная инфраструктура для секвенирования недоступна для ученых, проживающих там, где обитает большая часть видов мира, мы можем упустить не просто часть данных, а все данные.