Videnskabsmænd er ved at kortlægge DNA fra alt levende på De Britiske Øer

Færdiggørelsen af Human genom-projektet i 2003 var et skelsættende øjeblik i videnskabens og lægevidenskabens historie. Evnen til at sekvensere menneskelig DNA har gjort mange ting mulige, som vi aldrig tidligere kunne have forestillet os – ikke mindst DNA-testning til slægtsforskning og udbuddet af billige DNA-sæt som MyHeritage DNA.

Sanger-instituttet, som stod bag den banebrydende videnskabelige bedrift, arbejder nu på et ambitiøst nyt projekt: Darwin Tree of Life-projektet. Målet med projektet er at sekvensere genomer fra omkring 70.000 arter, herunder dyr, planter, svampe og protister, der findes i Storbritannien og Irland. Når det er færdigt, vil det være første gang, at genomerne i et helt økosystem er sekvenseret.

“Da det menneskelige genom blev sekvenseret, ændrede det for bestandig den måde, vi arbejder med menneskelig biologi,” udtalte Mark Blaxter, som leder Tree of Life-projektet, i et interview med BBC for nylig. “Det har virkelig forandret, hvordan vi ser på os selv, og hvordan vi arbejder med vores sundhed og sygdom og vi ønsker at gøre det muligt for al biologi. Vi ønsker derfor, at alle, der arbejder med en hvilken som helst art eller en hvilken som helst gruppe af arter, hvor som helst i verden, skal være i stand til at have dette ultimative fundament… det er en opbyggelse af livets bibliotek.”

Kort over De Britiske Øer

Ud over at udvide den menneskelige videns horisont, er et af målene med projektet at hjælpe os med at få en bedre forståelse af, hvordan arter tilpasser sig til at overleve i barske og ustabile miljøer. Dette kan hjælpe os med ikke blot at lære at beskytte arter mod miljøtrusler — såsom klimaforandringer — men også med at opdage nye materialer, der kan hjælpe os mennesker, såsom antibiotika og anden medicin.

Det tog mere end et årti at sekvensere det menneskelige genom. I de 20 år, der er gået siden 2003, er teknologien væsentligt forbedret, hvilket har gjort det muligt at sekvensere DNA i et meget hurtigere tempo. På Sanger-Instituttet kan et helt genom, takket være kraftigere computere og automatiserede processer, ofte kortlægges på få dage.

Ikke desto mindre gør omfanget af Tree of Life-projektet det til et massivt foretagende. Projektets hjemmeside melder, at lidt over tusind arter er blevet sekvenseret indtil videre. 1.000 klaret… 69.000 tilbage!

Derudover er mange af de genomer de kortlægger, mere komplekse end menneskers. Mistelten har f.eks. en genetisk kode, der indeholder 94 milliarder baser — mere end 30 gange længere end det menneskelige genom! Idet processen med at kortlægge genomet involverer nedbrydning af hver arts DNA til fragmenter, en forståelse af, hvad der er i fragmenterne og sammensætningen af dem igen i den korrekte rækkefølge… så er der en hel del arbejde forude.

Det første skridt i processen er at fremskaffe biologisk væv fra hver af arterne. Sanger-Instituttet modtager prøverne fra forskellige partnere og organisationer i hele Storbritannien og Irland og indtaster dem i et prøvehåndteringssystem. Prøverne opbevares ved -70°C (-94°F), indtil ekstraktionsteamet er klar til dem.

Ekstraktionsprocessen indebærer en hel del udfordringer. Der findes velafprøvede teknikker til ekstraktion af DNA fra væv fra visse arter, især pattedyr. Men for at arbejde med mange af de arter, der passerer gennem deres laboratorium, skal holdet ud i ukendt farvand. For at kunne kortlægge 70.000 genomer på blot 10 år skal de udvikle en standardiseret proces, og de har allerede gjort gode fremskridt mod det mål. De metoder, de udvikler, vil være retningsgivende for andre videnskabsfolks kortlægning af økosystemer i fremtiden.

Once the DNA has been extracted, it’s time to sequence it: that is, to determine the identities of the base pairs that constitute the building blocks of the species’ DNA. What comes next is probably the most challenging stage of the process: reassembling those pieces into the completed genome. The project’s website likens this step to assembling a jigsaw puzzle, except that the image on the front of the puzzle has been mostly erased, the box may contain multiple copies of the same piece, and there may be pieces from an entirely different puzzle thrown in!

Når genomet er samlet, kontrolleres det for fejl af datasikringsteamet og sendes derefter til European Molecular Biology Laboratory’s European Bioinformatics Institute (EMBL-EBI), så det kan samles og præsenteres for verden i et brugbart format. Holdet hos EMBL-EBI annoterer samlingerne, så de indeholder biologiske oplysninger, og uploader dem derefter til Ensembl Genome-browseren, hvor folk fra hele verden kan se dem.

Ensembl genome-browser

Efterhånden som projektet skrider frem, og teamet udvikler standardiserede metoder til at udtrække og analysere DNA fra væsner og planter, der aldrig er blevet sekvenseret før, vil de åbne døren for forskere fra andre steder i verden, der studerer forskellige økosystemer. Det bringer os et skridt tættere på at skabe et genomisk kort over hele planeten.

Det er ikke kun folk fra de steder vi bor, der udgør vores arv. Dyrene, træerne, blomsterne, fuglene, selv de mikroorganismer, vi aldrig tænker på, er alle en del af det økosystem, der udgør vores hjem og gør os til dem, vi er. Hos MyHeritage glæder vi os til at se projekter som disse udvikle sig, ikke kun fordi det er godt for menneskeheden og for planeten, men også fordi de gennembrud, som disse banebrydende videnskabsfolk opnår, helt sikkert vil forbedre DNA-testning som helhed.

Er du interesseret i at afsløre hemmelighederne i dit eget DNA? Bestil dit MyHeritage DNA-sæt i dag.