Les chercheurs lancent un plan pour séquencer 66 000 espèces au Royaume-Uni. Mais ce n’est qu’un début | Science

LONDRES-Dans une première tentative, les chercheurs envisagent de séquencer toutes les espèces connues de la vie eucaryote – 66 000 espèces d'animaux, de plantes, de champignons et de protozoaires – dans un seul pays, le Royaume-Uni. L’annonce a été faite ici aujourd’hui, lors du lancement officiel d’un effort encore plus grand de 4,7 milliards de dollars, baptisé Earth BioGenome Project (EBP), visant à séquencer les génomes de toutes les 1,5 million d’espèces d’eucaryotes connues de la Terre en une décennie.

«Nous pensons que c'est le prochain coup d'envoi de la biologie», a déclaré Harris Lewin, président du projet EBP, génomiste à l'Université de Californie à Davis. Les chercheurs affirment que les génomes offriront de multiples avantages, notamment de nouvelles informations sur l'évolution, une aide à la conservation de la biodiversité et des avantages pour l'agriculture et la médecine.

En termes de génomes séquencés, les eucaryotes – la branche de la vie complexe composée d'organismes avec des cellules qui ont un noyau à l'intérieur d'une membrane – sont loin derrière les bactéries et les archées. Les chercheurs ont séquencé environ 3 500 génomes d'eucaryotes, et seulement 100 de haute qualité. En 2015, les fondateurs d’EBP ont eu l’idée de développer massivement ces chiffres. «C’était un effort qui émanait de scientifiques qui voulaient en savoir plus sur le fonctionnement du monde», a déclaré John Kress du Musée national d’histoire naturelle de la Smithsonian Institution à Washington, coprésident du groupe de travail du projet.

Ce groupe, qui compte environ 25 scientifiques, a mis au point une stratégie de coordination des nombreux efforts déployés dans le monde pour séquencer les génomes de divers groupes taxonomiques, tels que les vertébrés ou les plantes, ainsi que des efforts géographiquement ciblés pour s'attaquer aux génomes d'espèces clés ou emblématiques trouvées. dans les frontières d'une seule nation. Le projet établira des normes pour la qualité du génome, la conservation des données et d'autres aspects.

L’effort de séquençage du Royaume-Uni, baptisé «Le projet Darwin Tree of Life» – fera désormais partie du programme EBP. Le Wellcome Sanger Institute de Hinxton, au Royaume-Uni, a annoncé son intention de séquencer toutes les 66 000 espèces d’eucaryotes connues du Royaume-Uni, à l’exception de ses territoires d’outre-mer. Les collaborateurs comprendront le laboratoire européen de biologie moléculaire de Hinxton, les jardins botaniques royaux de Kew au Royaume-Uni et le Natural History Museum de Londres. Sanger consacrera jusqu'à 50 millions de livres sterling sur 8 ans, soit environ 4% de son budget annuel, à la première phase du projet, qui se concentrera sur le développement des processus de collecte d'échantillons, de recherche et développement sur le séquençage et de méthodes de calcul pour l'assemblage des génomes. . Le directeur de Sanger, Mike Stratton, a déclaré qu’il s’attendait à disposer de 100 millions de livres sterling supplémentaires dans les 5 à 7 prochaines années pour l’essentiel des prélèvements d’échantillons et du séquençage.

Pour prouver son principe et célébrer son 25e anniversaire, l’institut a séquencé 25 génomes cette année. La liste comprend un large éventail d'espèces emblématiques, cryptiques, «florissantes» et «à la traîne». L’étoile de mer s’est avérée la plus difficile, a déclaré Daniel Mead, de Sanger, qui a coordonné les efforts. L'une des leçons était que la préparation des échantillons – l'extraction de l'ADN pour séquencer – serait l'une des parties les plus difficiles du projet Darwin.

Sanger envisage diverses approches pour organiser son travail de séquençage. Par exemple, les chercheurs pourraient sélectionner toutes les espèces au sein d'un groupe taxonomique particulier, ce qui pourrait aider à comprendre leur évolution. Une autre idée est de séquencer les génomes de tous les eucaryotes trouvés dans certains lieux, tels que Wytham Woods, une forêt de recherche située près de l'université d'Oxford au Royaume-Uni, où les connaissances écologiques existantes pourraient apporter une valeur ajoutée. Comme pour EBP, toutefois, la première phase de Sanger consistera à collecter et à séquencer un représentant de chacune des 3849 familles taxonomiques présentes dans les îles britanniques. «Nous apporterons une contribution majeure au projet Earth BioGenome, bien supérieure à la taille du Royaume-Uni», a déclaré Stratton.

«J'adore l'ambition» du projet Darwin Tree of Life, déclare Katherine Belov, généticienne à l'Université de Sydney en Australie. "Ce sera un effort massif." Elle espère que cela inspirera d'autres pays à faire de même. Belov participe à plusieurs projets affiliés à EBP et a annoncé aujourd'hui que les institutions australiennes séquenceront au cours des cinq prochaines années les génomes de 50 espèces menacées et en voie de disparition.

Un mémorandum d'accord a également été annoncé aujourd'hui pour la participation à EBP. Il a été signé par 19 institutions, dont BGI Shenzhen, Chine; les jardins botaniques royaux de Kew; et Sanger. Plus d'une douzaine de projets, tels que la Global Invertebrate Genomics Alliance, avec des collaborateurs de plusieurs institutions, sont également affiliés. La coordination est essentielle pour atteindre un objectif aussi ambitieux, a déclaré Lewin. «À moins que nous ne prenions tous la peine d’atteindre la fin, cela ne se produira jamais.»

Lewin dit que les partenaires ont maintenant environ le tiers du financement disponible pour mener à bien la première phase du projet EBP. Cette phase, qui comprendra le séquençage des génomes d'une espèce de chacune des 9 000 familles taxonomiques, devrait coûter environ 600 millions de dollars sur trois ans. Lewin s'attend à ce que le reste du financement de la première phase soit obtenu d'ici un an. Au cours des années 4 à 7, les génomes seraient séquencés à partir de représentants de chaque genre, suivis du reste de l'espèce. «Notre tâche consiste maintenant à convaincre la National Science Foundation – et beaucoup d’autres – que le projet Earth BioGenome sera le prochain coup de maître», déclare Kress.