Neue Ära der Genomsequenzierung

Foto WEXOR TMG/UNSPLASH

Das „Vertebrate Genomes Project“ gibt die Sequenzierung von 16 Wirbeltier-Referenzgenomen bekannt – ermöglicht durch jahrzehntelange Zusammenarbeit von Forschenden aus aller Welt.

30.04.2021 · Lebenswissenschaften · Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung · News · Forschungsergebnis

In einem Spezialheft der führenden Fachzeitschrift „Nature“ und in begleitenden Artikeln, die zeitgleich in weiteren Fachzeitschriften veröffentlicht wurden, gab das Vertebrate Genomes Project (VGP) heute die vollständige und nahezu fehlerfreie Sequenzierung von 16 Wirbeltier-Referenzgenomen bekannt. Dieser Schritt zu einer neuen Qualität und Größenordnung in der Genomsequenzierung der biologischen Vielfalt – das größte Genom im Projekt umfasste 5 Gigabasen – wird neue Entdeckungen und Erkenntnisse aus der Vielfalt des Lebens ermöglichen. Ermöglicht wurde dies durch eine jahrzehntelange Zusammenarbeit von Wissenschaftler*innen aus aller Welt. Das Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (Leibniz-IZW) und das Berliner Zentrum für Genomik in der Biodiversitätsforschung (BeGenDiv) trugen zu dieser Gemeinschaftsleistung bei, indem sie zu der Entwicklung der entscheidenden bioinformatischen Auswertungswerkzeuge („Assemblierungspipeline“) beitrugen, drei Referenzgenome vom Zweifingerfaultier (Choloepus didactylus), dem Südlichen Nasenbär (Tamandua tetradactyla) und der Grünen Meeresschildkröte (Chelonia mydas) erstellten und an der Ausbildung von Bioinformatik-Studenten für die Erstellung von Referenzgenomen beteiligt waren. Weitere Publikationen, die auf diesen drei Genomen basieren, sind in Vorbereitung. 

Der Beitrag von Leibniz-IZW und BeGenDiv zu dieser Initiative wird von Dr. Camila Mazzoni koordiniert. Mazzoni ist Wissenschaftlerin in der Leibniz-IZW-Abteilung für Evolutionsgenetik und seit 2011 Leiterin der Bioinformatik am BeGenDiv. Sie wurde kürzlich zur ersten Vorsitzenden des „European Reference Genome Atlas“-Konsortiums (ERGA) gewählt, welches auf Initiativen wie das Vertebrate Genomes Project (VGP) und vergleichbaren Konsortien wie dem Earth Biogenome Project (EBP), dem Darwin Tree of Life, Bird 10K Genomes (B10K), Bat1K und dem Catalan Biogenome Project aufbaut. Das Ziel von ERGA ist die Sequenzierung der Genome aller Tiere, Pflanzen und Mikroorganismen in Europa (mindestens 200.000 Arten) und der Aufbau einer kooperativen und koordinierten Genomforschung in Form von Genomkonsortien in Europa. Die verschiedenen Initiativen werden ihre Zusammenarbeit weiter ausbauen, um das gesamte Erbgut von Individuen, Populationen und Gemeinschaften zu untersuchen. „Die Genomforschung ist eine Disziplin, die für alle Bereiche der Biowissenschaften von entscheidender Bedeutung ist. Nur mit diesem Grundlagenwissen können wir dem globalen Wandel und der anhaltenden Krise des Massensterbens angemessen begegnen“, sagt Mazzoni. 

Publikation

Rhie, A., McCarthy, S.A., Fedrigo, O. et al. Towards complete and error-free genome assemblies of all vertebrate species. Nature 592, 737–746 (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03451-0

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