О создании геномного атласа всех живых организмов планеты

Генетик, ведущий научный сотрудник Института общей генетики им. Н. И. Вавилова РАН, профессор Гёттингенского университета (Германия) и Техасского АМ университета (США), руководитель лаборатории лесной геномики и НОЦ геномных исследований Сибирского федерального университета Константин Крутовский рассказывает о глобальных вызовах в геномике XXI века и намерении российских учёных создать геномный атлас всех живых организмов России.

Моё глубокое убеждение состоит в том, что современная российская наука нуждается в мегапроектах, направленных на преумножение фундаментальных знаний, дающих стратегические преимущества государству. Например, проект «ОКЕАН», разрабатываемый под руководством заслуженного профессора нейробиологии, генетики, биологии и химии Университета Флориды (США) Леонида Мороза, — это одна из немногих уникальных возможностей для России в течение пяти лет выйти в лидеры научного направления, без которого дальнейший прогресс в биологии, медицине, экологии, образовании и даже политике (за счёт «научной дипломатии») невозможен. Этот проект гарантирует России полноценное участие в глобальном международном проекте «Биогеном Земли» Earth BioGenome Project, инициированном совершенно недавно ведущими зарубежными учёными и научными организациями. Упустим шанс — завтра будет поздно. Знание генома позволит хотя бы сохранить бесценную информацию о тех видах, которые мы сейчас теряем десятками и сотнями ежедневно, и может быть в будущем даже и восстановить их.

Что представляет собой мегапроект «ОКЕАН»? Леонид Мороз полагает, что саму идею по значимости можно, пожалуй, сравнить с запуском первого спутника Советским Союзом, посадкой на Луну или проектами «ГЕНОМ» и «МОЗГ» («BRAIN») учёных США. Если последние два проекта направлены на человека (его геном и мозг, с фокусом на персонифицированную и профилактическую медицину будущего), то проект «ОКЕАН» направлен на познание и сохранение нашего дома, нашей планеты, которую стоило бы называть Планета ОКЕАН, составляющий 71 % поверхности.

Профессор Мороз утверждает, что, к сожалению, мы знаем больше про камни на Луне, чем про наш дом. Сотни тысяч, если не миллионы видов морских организмов (возможно, мы знаем около 10 %), определяют здоровье нашей планеты, сейчас и в будущем. Многие виды мы потеряли и ещё больше потеряем, так и не узнав, не получив даже первичной информации (например геномной) про те организмы, которые живут в Океане и особенно на его глубине.

Я полностью с ним согласен. Как генетику мне весьма импонирует возможность создать геномный атлас всех живых организмов и через проект «ОКЕАН» присоединиться к глобальному международному проекту «Биогеном Земли» Earth BioGenome Project.

Леонид Мороз полагает, что Россия, обладающая одной из наиболее протяжённых береговых линий и уникальными возможностями своего научного флота, может не только присоединиться, но и быть лидером в этом направлении, если, конечно, проявит желание и волю. Всё же, XXI век — это эпоха биологии и геномных исследований. И мы с коллегами предлагаем шагнуть в этот «океан» — и в буквальном смысле тоже.

«ОКЕАН» — это молекулярная расшифровка на полногеномном уровне (включая транскриптом, протеом и метаболом) глобального биоразнообразия представителей всех типов/классов/отрядов животных, растений, менее известных одноклеточных эукариот для целей биологии, селекции, растениеводства и медицины. Спектр исследованных видов может достичь сотни тысяч и даже миллионы, включая все представленные виды растений и животных в РФ, и до 60–80 % мирового разнообразия биологического океана.

В проект «ОКЕАН» предлагается включить проведение кругосветной морской исследовательской экспедиции. С одной стороны, это необходимо для создания Геномной карты мирового океана, с другой — это готовность стать флагманом научной дипломатии и привлечь международные коллективы и исследователей. Это поможет также задействовать большой научно-исследовательский флот страны, который недоиспользован.

В отличии от существующих подходов предшественников, нацеленных на таксономический сбор материала, предложенная профессором Морозом комплексная международная экспедиция прямо на борту исследовательских судов позволит выполнять весь цикл молекулярных и физиологических работ на практически любых объектах в реальном времени и в любой точке мира, что критично для видов, которые невозможно доставить в традиционные лаборатории (например, глубоководные, редкие или легко повреждаемые организмы). Исследование глубин Мирового океана является особенно важным и перспективным направлением, которое при относительно небольших затратах приведёт к прорывным результатам и глобальному научному эффекту, сравнимому с выходом в космос.

Мы обсуждали этот проект во время конференции «Наука будущего», и этот проект был также предложен на встрече с президентом РФ. И на конференции, и на встрече уделялось серьёзное внимание международным мегапроектам, таким как, например, «Геном человека», «Мозг человека», космические, синхротронно-нейтронные и термоядерные проекты (ESRF, XFEL, NICA, ITER, CERN, и т.д.) и др. Мы надеемся, что проект «ОКЕАН» получит государственную поддержку.

Руководитель проект Леонид Мороз предсказывает, что проект такого масштаба позволит за 5 лет работы как минимум утроить знания об океанах и жизни на нашей планете, накопленные за все прошлые столетия. Фундаментальные открытия и практические решения, включая природоподобные технологии, алгоритмы, ресурсы такой программы, будут иметь огромное научное, экологическое и экономическое значение и мировой резонанс, сравнимый с самыми известными исследованиями прошлого (экспедициями Ч. Дарвина, Д. Кука, «Челленджера»).

Немаловажно, что международный, междисциплинарный и комплексный формат экспедиций, да и программы в целом, возможно, поможет «растопить лёд» между политическими игроками на мировой арене и приведёт к более тесному международному сотрудничеству и практическим шагам для глобального мониторинга воздействия антропогенных факторов на окружающую среду, включая важные аспекты изменения климата, моделирование глобального потепления, понимание его влияния на биоразнообразие планеты и разработке мер по его сохранению.

Выйдет ли Россия на просторы мирового океана и будет ли лидером в гонке по сохранению видов зависит от нас с вами. Практически каждый вид живых существ уникален и является настоящим наследием человечества. Это не меньшее сокровище, чем «Мона Лиза» да Винчи или собор Парижской Богоматери. Наши потомки скажут спасибо России, если она сделает проект «ОКЕАН» реальным.

Вы можете отметить интересные фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.