Большие пробелы в проекте по секвенированию геномов всех животных
Усилия по секвенированию геномов животных мира сосредоточены на тех, кто больше всего похож на человека, а работа ведется почти исключительно в странах «Глобального Севера». К такому выводу пришел анализ, проведенный под руководством Университета штата Вашингтон (WSU).
В статье, опубликованной в Proceedings of the National Academies of Sciences, исследователи из WSU и Университета Бригама Янга предупреждают, что текущие усилия упускают огромные пласты биоразнообразия и возможностей.
Анализ показал, что геномы отсеквенированы и собраны (что дает организационный контекст ДНК) почти у 3300 видов животных. Хотя темпы растут, это число невелико по сравнению с 1,66 млн видов животных в мире, причем львиную долю текущих последовательностей составляют позвоночные. На их долю приходится 54% всех сборок, хотя они представляют лишь 3,9% видов животных. Напротив, беспозвоночные из типа Членистоногие (Arthropoda), включая насекомых и пауков, составляют лишь 34% текущих наборов данных, представляя при этом 78,5% всех видов.
«Сборки геномов быстро накапливаются, и мы хотим подумать о том, куда направляем наши усилия. Они распределяются неравномерно по всему древу жизни животных», — сказал ведущий автор Скотт Хотэлинг, постдокторант WSU. — «Беспозвоночные по-прежнему сильно недопредставлены, что понятно, учитывая, что люди, кажется, больше заботятся о позвоночных, так называемой "харизматичной мегафауне"».
Семейство Гоминиды (Hominidae), включающее человекообразных обезьян и людей, имело наиболее непрерывные собранные геномные данные, но самый длинный геном — не у человека: этот титул принадлежит австралийской рогозубой рыбе (Australian lungfish). Из всех геномных данных только пять групп членистоногих были хорошо представлены: пчелы, бабочки, комары, плодовые мушки и муравьи — все они примечательны своей пользой или проблемами для человека.
«Мы интересуемся собой, и это не обязательно плохо, — сказал Пол Фрэндсен, автор-корреспондент статьи и доцент BYU. — Но чтобы начать понимать целые экосистемы, мы должны начать отбирать больше образцов разнообразия жизни, чтобы получить более ясную картину. Позвоночные — важные компоненты экосистем, но, возможно, насекомые и многие другие мелкие существа играют еще более важную роль, потому что они находятся в основе пищевой сети».
Авторы также отметили, что подавляющая часть работ по генетическому секвенированию происходит в развитых странах, часто называемых «Глобальным Севером» (большинство расположено в Северном полушарии). Больше всего их производят три страны: США, Китай и Швейцария. Наблюдались даже определенные предпочтения для разных регионов: Северная Америка больше всего секвенирует млекопитающих и насекомых, Европа — рыб, а Азия — птиц.
В последние годы было объявлено о нескольких крупных проектах по секвенированию геномов, включая «Инициативу Земного Биогенома» (Earth BioGenome Initiative), которая поставила амбициозную цель — секвенировать всю эукариотическую жизнь (включая животных, бактерий и одноклеточных организмов) в течение следующих 10 лет.
Текущее число — около 3300 сборок геномов животных по состоянию на июнь 2021 года — это большой скачок за 25 лет с момента создания первой последовательности генома животного (нематоды Caenorhabditis elegans в 1998 году). Но авторы подсчитали, что при текущей скорости около четырех сборок геномов в день цель секвенирования всей эукариотической жизни не будет достигнута до 3130 года.
Исследователи предлагают, что одним из способов стимулировать больше работы в этой области может быть развитие инфраструктуры и привлечение большего числа исследователей из стран «Глобального Юга», особенно из тропических регионов, где также наблюдается большое разнообразие животных.
«Если мы хотим построить глобальную дисциплину, нам нужно вовлечь глобальное сообщество, — сказал Хотэлинг. — Это просто базовое равенство, а с чисто научной точки зрения, люди, живущие в районах, где секвенируются виды, обладают большими знаниями об этих видах и экосистемах. У них есть многое, чем можно поделиться».