為了獲得更多的關(guān)注和支持，研究人員迫切希望對所有脊椎動物的基因組進(jìn)行測序。近日，科學(xué)家正式啟動了脊椎動物基因組計劃（VGP），發(fā)布了14個物種的15個高質(zhì)量基因組。但該計劃仍遠(yuǎn)未籌集到所需資金，以記錄地球上約6.6萬種脊椎動物的基因組。
這個項目已經(jīng)進(jìn)行了3年，其前身是2009年啟動的基因組10K計劃（G10K），后者旨在破譯1萬種脊椎動物的基因組。G10K產(chǎn)生了大約100個基因組的數(shù)據(jù)，但并不是很詳細(xì)，部分原因是測序成本太高。
然而，如今高質(zhì)量測序的成本已降至每10億DNA堿基不到1.5萬美元，這使破解脊椎動物基因組成為可能。G10K聯(lián)合創(chuàng)始人、美國加州大學(xué)圣克魯斯分校計算生物學(xué)家David Haussler說：“我們曾認(rèn)為‘基因組’并不適合進(jìn)行深入研究。但我認(rèn)為我們已經(jīng)到了一個轉(zhuǎn)折點(diǎn)。”
G10K負(fù)責(zé)人、美國紐約洛克菲勒大學(xué)神經(jīng)科學(xué)家Erich Jarvis補(bǔ)充說，從廣泛的脊椎動物樣本中獲得精確的基因組將使研究人員能夠“解決以前無法回答的問題”。
但資金仍然是一個障礙。到目前為止，VGP已經(jīng)籌集了250萬美元，用于從脊椎動物譜系的260個主要分支中選出一個有代表性的物種進(jìn)行測序。但Jarvis說，要實(shí)現(xiàn)測序所有6.6萬種脊椎動物的目標(biāo)，需要大約6億美元。
在Jarvis于2017年執(zhí)掌G10K之后，他和英國威康桑格研究所的同事，以及德國馬普學(xué)會分子細(xì)胞生物學(xué)和遺傳學(xué)研究所的合作者，試圖與測序公司談判，開發(fā)新的協(xié)議和軟件，降低測序成本。其目標(biāo)是生產(chǎn)出負(fù)擔(dān)得起、高質(zhì)量的基因組測序數(shù)據(jù)，這些基因組足夠完整，可以將測序后的DNA堿基分組成單個染色體。Jarvis說，最終，VGP的目標(biāo)是生產(chǎn)出能超越人類和老鼠基因組完整性的基因組，這需要數(shù)十億美元的成本。
為了證明VGP的潛力，Jarvis和同事公布了15個高質(zhì)量的基因組。它們包括一種瀕臨滅絕的新西蘭鸚鵡、一種加拿大猞猁、一種新發(fā)現(xiàn)的墨西哥龜類和一種無腿兩棲動物蚓螈，此外，還有兩種麗魚，以及斑胸草雀和鴨嘴獸的基因組數(shù)據(jù)改良。
VGP在數(shù)據(jù)上附加了一些字符串。雖然資助或運(yùn)營該項目的研究人員可以無限制地獲得這些序列，Jarvis說，其他人將需要把研究局限在所有物種的一個基因上，或者只分析一個物種中不超過5個基因。這些限制預(yù)計將至少在未來兩年內(nèi)實(shí)施，旨在給VGP時間，讓他們發(fā)布對序列的全面分析。
但這種限制政策也可能引發(fā)問題。當(dāng)小麥基因組測序人員采用類似的分級訪問政策時，出現(xiàn)了一些危險信號。這也促使一些競爭團(tuán)隊搶在小麥團(tuán)隊之前公布自己的基因組數(shù)據(jù)。目前尚不清楚VGP的數(shù)據(jù)共享政策是否會引發(fā)類似的競爭。
這些新測序數(shù)據(jù)是VGP第一階段的一部分，該階段試圖對266個物種進(jìn)行測序，至少包含每個脊椎動物分支的一個成員——VGP的定義是在6000萬年前的一次大滅絕事件后幸存下來或建立起來的群體。目前，30個物種的測序工作正在進(jìn)行中。
該組織根據(jù)20個問題設(shè)定了物種優(yōu)先順序表，這些問題包括測序?qū)φ葹l危動物的潛在貢獻(xiàn)等。加利福尼亞圣地亞哥動物園保護(hù)遺傳學(xué)家Oliver Ryder說，在某些情況下，研究人員認(rèn)為確定脊椎動物的基因組可以“降低滅絕的風(fēng)險”。
VGP正在尋求政府和基金會的支持，但到目前為止，大部分資助都來自于個體科學(xué)家——他們自掏腰包破譯動物遺傳密碼。Jarvis說，這些科學(xué)家正成群結(jié)隊地加入這個項目，VGP的任務(wù)清單中每周能新增6個新物種。VGP目前正在向公眾推廣這種眾包模式，并推出了一個“領(lǐng)養(yǎng)物種”計劃，希望每周能將新增物種的數(shù)量增加一倍。
VGP-G10K項目總監(jiān)Sadye Paez說，“我們希望VGP啟動的消息能引起轟動。”
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