Китай запускает мегапроект по расшифровке генетического кода наземных растений

Китайские учёные запустили масштабный международный мегапроект по расшифровке генетического кода основных линий наземных растений. Цель инициативы — построить полное «древо жизни» для флоры и решить глобальные проблемы продовольственной безопасности и сохранения биоразнообразия.

Проект под названием PLANeT был официально запущен в Пекине в среду. Его совместно возглавляют Институт сельскохозяйственной геномики в Шэньчжэне (AGIS) при Китайской академии сельскохозяйственных наук (CAAS) в партнёрстве с Ботаническим обществом Китая, Пекинским университетом и более чем 40 другими учреждениями из 15 стран и регионов, сообщается в пресс-релизе AGIS от четверга.

Проект будет систематически отбирать образцы отрядов и семейств растений, которые в настоящее время отсутствуют в геномных базах данных. Используя филогеномные методы, исследователи намерены разрешить спорные эволюционные взаимосвязи и времена расхождения между всеми основными группами растений, чтобы построить всеобъемлющее «древо жизни», — заявил Ван Ли, главный исследователь инициативы из AGIS.

Критическим препятствием для ботанической науки является то, что более 99% из примерно 450 000 видов наземных растений не имеют высококачественных референсных геномов. Этот пробел в данных серьёзно ограничивает понимание человечеством эволюции растений и их функционального потенциала.

«PLANeT напоминает нам о проекте «Геном человека», запущенном в 1990 году. Результаты того десятилетнего начинания быстро продвинули вперёд генетику человека. Сегодня наш проект PLANeT разделяет схожее видение», — сказал Ван.

Обработка огромного массива генерируемых геномных данных представляет собой серьёзную задачу. «Мы внедряем алгоритмы и модели искусственного интеллекта, чтобы позволить машинам изучать и расшифровывать «общий язык» растений», — пояснил Ван.

Фундаментальные модели геномного языка будут сканировать десятки тысяч геномов растений, чтобы выявить консервативные «грамматические» правила в последовательностях ДНК, логику организации регуляторных элементов и паттерны кодирования функциональных модулей.

«Только расшифровав «общий язык» растений, мы сможем понять фундаментальные законы жизни за 470 миллионов лет эволюции растений, — сказал Ван. — Эти геномные наборы данных также могут помочь растениям, находящимся на грани исчезновения».

В отличие от традиционных методов сохранения, ограниченных сбором фенотипических данных, PLANeT позволит эффективно выявлять генетически уязвимые виды с помощью геномных индикаторов, обеспечивая прочную теоретическую основу для оценки биоразнообразия и разработки природоохранной политики.

Кроме того, путём поиска генов, связанных с устойчивостью к болезням, засухо- и солеустойчивостью, проект будет способствовать селекции адаптированных к изменению климата «культур будущего» для обеспечения глобальной продовольственной безопасности, добавил Ван.

PLANeT — это не только исследование передовой науки, но и приверженность открытому и совместному международному сотрудничеству, заявили в AGIS. Проект направлен на изменение парадигм в исследованиях наук о жизни и предлагает конкретные решения для здоровья человека и экологической устойчивости.