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(dòng)物的基因組進(jìn)行測序。近日，科學(xué)家正式啟動(dòng)了脊椎動(dòng)物基因組計劃（VGP），發(fā)布了14個(gè)物種的15個(gè)高質(zhì)量基因組。但該計劃仍遠未籌集到所需資金，以記錄地球上約6.6萬(wàn)種脊椎動(dòng)物的基因組。
這個(gè)項目已經(jīng)進(jìn)行了3年，其前身是2009年啟動(dòng)的基因組10K計劃（G10K），后者旨在破譯1萬(wàn)種脊椎動(dòng)物的基因組。G10K產(chǎn)生了大約100個(gè)基因組的數據，但并不是很詳細，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(wàn)美元，這使破解脊椎動(dòng)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(shuō)：“我們曾認為‘基因組’并不適合進(jìn)行深入研究。但我認為我們已經(jīng)到了一個(gè)轉折點(diǎn)。”
G10K負責人、美國紐約洛克菲勒大學(xué)神經(jīng)科學(xué)家Erich Jarvis補充說(shuō)，從廣泛的脊椎動(dòng)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(wú)法回答的問(wèn)題”。
但資金仍然是一個(gè)障礙。到目前為止，VGP已經(jīng)籌集了250萬(wàn)美元，用于從脊椎動(dòng)物譜系的260個(gè)主要分支中選出一個(gè)有代表性的物種進(jìn)行測序。但Jarvis說(shuō)，要實(shí)現測序所有6.6萬(wàn)種脊椎動(dòng)物的目標，需要大約6億美元。
在Jarvis于2017年執掌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(huì )分子細胞生物學(xué)和遺傳學(xué)研究所的合作者，試圖與測序公司談判，開(kāi)發(fā)新的協(xié)議和軟件，降低測序成本。其目標是生產(chǎn)出負擔得起、高質(zhì)量的基因組測序數據，這些基因組足夠完整，可以將測序后的DNA堿基分組成單個(gè)染色體。Jarvis說(shuō)，最終，VGP的目標是生產(chǎn)出能超越人類(lèi)和老鼠基因組完整性的基因組，這需要數十億美元的成本。
為了證明VGP的潛力，Jarvis和同事公布了15個(gè)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)現的墨西哥龜類(lèi)和一種無(wú)腿兩棲動(dòng)物蚓螈，此外，還有兩種麗魚(yú)，以及斑胸草雀和鴨嘴獸的基因組數據改良。
VGP在數據上附加了一些字符串。雖然資助或運營(yíng)該項目的研究人員可以無(wú)限制地獲得這些序列，Jarvis說(shuō)，其他人將需要把研究局限在所有物種的一個(gè)基因上，或者只分析一個(gè)物種中不超過(guò)5個(gè)基因。這些限制預計將至少在未來(lái)兩年內實(shí)施，旨在給VGP時(shí)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(wèn)題。當小麥基因組測序人員采用類(lèi)似的分級訪(fǎng)問(wèn)政策時(shí)，出現了一些危險信號。這也促使一些競爭團隊搶在小麥團隊之前公布自己的基因組數據。目前尚不清楚VGP的數據共享政策是否會(huì )引發(fā)類(lèi)似的競爭。
這些新測序數據是VGP第一階段的一部分，該階段試圖對266個(gè)物種進(jìn)行測序，至少包含每個(gè)脊椎動(dòng)物分支的一個(gè)成員——VGP的定義是在6000萬(wàn)年前的一次大滅絕事件后幸存下來(lái)或建立起來(lái)的群體。目前，30個(gè)物種的測序工作正在進(jìn)行中。
該組織根據20個(gè)問(wèn)題設定了物種優(yōu)先順序表，這些問(wèn)題包括測序對拯救瀕危動(dòng)物的潛在貢獻等。加利福尼亞圣地亞哥動(dòng)物園保護遺傳學(xué)家Oliver Ryder說(shuō)，在某些情況下，研究人員認為確定脊椎動(dòng)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(huì )的支持，但到目前為止，大部分資助都來(lái)自于個(gè)體科學(xué)家——他們自掏腰包破譯動(dòng)物遺傳密碼。Jarvis說(shuō)，這些科學(xué)家正成群結隊地加入這個(gè)項目，VGP的任務(wù)清單中每周能新增6個(gè)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(gè)“領(lǐng)養物種”計劃，希望每周能將新增物種的數量增加一倍。
VGP-G10K項目總監Sadye Paez說(shuō)，“我們希望VGP啟動(dòng)的消息能引起轟動(dòng)。”
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