Europeiskt initiativ inom genomik för att kartlägga biologisk mångfald
Uppsala universitet och SciLifeLab deltar i nytt stort EU-finansierat konsortium: Biodiversity Genomics Europe, som handlar om att använda genomiska metoder för att studera människans påverkan på biodiversiteten. Initiativet samlar europeisk spetskompetens i syfte att få fram bättre redskap för att bevara biologisk mångfald.
Enligt experter hotas en av fyra existerande arter idag av utrotning, med allvarlig påverkan på vatten- och matförsörjning, ekologiska kretslopp och förutsättningar för mänskligt liv som följd. Konsekvenserna av den minskande biologiska mångfalden är mycket svåröverskådliga, då det saknas viktig kunskap om livet på jorden och arterna. Trots 300 år av biologisk systematik, återstår uppskattningsvis 80 procent av jordens arter att beskriva. Bilden kompliceras ytterligare av att alla dessa interagerar sinsemellan, vilket även påverkar de kända arterna och leder till en oerhört komplex väv med implikationer hela vägen upp till en planetär nivå.
Europeisk spetskompetens
Genomiken erbjuder viktiga verktyg för att fylla kunskapsluckorna och den kraftsamling som nu görs innebär ett stort steg framåt för detta forskningsområde över hela kontinenten. Det europeiska konsortiet Biodiversity Genomics Europe (BGE) sammanför europeisk spetskompetens inom två kritiska områden – genomsekvensering och DNA-barkodning – och har två syften. Dels att kartlägga europeisk artdiversitet med genetiska metoder (s.k. barkodning), dels att sekvensera hela genom från så många europeiska arter som möjligt. Svenska forskare deltar i båda projekten genom Uppsala universitet och SciLifeLab, som har framträdande roller i framtagandet av referensgenom samt hur dessa kan användas i praktisk naturvårdsforskning.
SciLifeLab och dess sekvensrings- och bioinformatikplattformar har på de senaste åren blivit en central del i svensk forskning. Även i detta konsortium har man en viktig roll.
– Genom BGE kommer vi att kunna förmedla vår kunskap till resten av Europa och dessutom bilda ett långsiktigt samarbetsnätverk. Vi kommer på så sätt att befästa vår ledande position inom internationell genomikforskning, säger Olga Vinnere Pettersson (SciLifeLab), som leder ett av BGEs delprojekt.
Användbart i praktiskt naturvård
Bland deltagande forskare från Uppsala universitet finns Jacob Höglund, professor i zoologisk bevarandebiologi, och Leif Andersson, professor i jämförande genetik och funktionell genomik.
– Att kartlägga mångfald och sekvensera referensgenom är grundläggande, men kunskapen måste också omsättas i praktiken. Uppsala universitet är involverade i att sekvensera högkvalitativa referensgenom, men också i att ta fram metoder och arbetssätt för att använda kunskapen inom praktisk naturvård, säger Jacob Höglund.
– Vi är ansvariga för en av de delstudier som visar på samhällsnyttan med detta projekt. Vi kommer genomföra en detaljerad genetisk kartläggning av olika populationer av makrill och kolmule, där det långsiktiga målet är att bidra med kunskap som kan användas för ett hållbart fiske på dessa arter, säger Leif Andersson.
Anneli Waara
FAKTA:
DNA-barkodning använder korta DNA-fragment för att särskilja arter, på samma sätt som streckkoder i en affär särskiljer varor. Den moderna sekvenseringstekniken gör det möjligt för DNA-barkodning att användas brett och därmed drastiskt öka takten varmed nya arter kan katalogiseras. På så sätt kan ett fundament för att förstå de ekologiska interaktionerna etableras.
Genomsekvensering arbetar på den andra änden av spektrumet, och syftar till att fastställa arters hela arvsmassa, vilket kan sägas ge en karta över den kod som skapar organismen. Med hjälp av den informationen kan forskare uppskatta arters genetiska potential, lokalisera gener och andra genomiska element. Den typen av helomfattande bild kan göra det möjligt att modellera hur organismen fungerar, och förutspå hur den kommer att reagera på förändring i miljön.
EUs biodiversitetsstrategi inför 2030 och “the European Green Deal” befäster vikten av att ta itu med utmaningar så som pollinatörsminskning, habitatförstörning, och invasiva arters påverkan på etablerade ekosystem. Konsortiet BGE - finansierat via EUs “Horizons programme” - utgör en stor satsning och är verktyget som ska realisera den ambitionen. BGE kommer också att samverka med andra stora internationella initiativ som “Earth BioGenome Project” och “International Barcode of Life”.