Hoy se ha puesto en marcha Biodiversity Genomics Europe (BGE), una iniciativa sin precedentes que aspira a hacer frente a la crisis de la biodiversidad mediante el desarrollo de nuevos métodos para crear un código de barras de ADN de cada especie, y un ‘mapa’ comparativo del código genómico que da lugar a cada organismo, con el objetivo de crear un inventario de la vida en la Tierra. El Centro Nacional de Análisis Genómico (CNAG-CRG), con sede en el Parque Científico de Barcelona, contribuirá al proyecto generando datos para el ensamblaje del genoma de referencia de 350-500 especies.

Una de cada cuatro especies del planeta está actualmente amenazada de extinción, poniendo en riesgo métodos de subsistencia como el suministro de alimentos y los ciclos esenciales de agua y nutrientes. El conocimiento es fundamental en la lucha para revertir esta pérdida de especies y degradación de los ecosistemas sin precedentes, pero aún nos queda camino para acabar de entender cómo funciona la vida en la Tierra y responde a las presiones ambientales. La genómica proporciona nuevas herramientas cruciales para responder a estas preguntas, y el consorcio Biodiversity Genomics Europe (BGE) provocará un salto cuántico en el uso de la genómica en todo el continente.

A pesar de siglos de investigación, se estima que el 80% de las especies del mundo aún espera ser descubiertas y descritas científicamente. Incluso para las especies descritas, distinguirlas puede ser difícil. Además, las interacciones dentro y entre las especies, y entre las especies y su entorno, crean una imagen muy compleja tanto a nivel individual como planetario. La ciencia genómica es nuestra mejor esperanza de éxito a la hora de cartografiar estas interdependencias y predecir cómo los individuos y los grupos pueden responder al cambio ambiental.

El consorcio BGE reúne a la comunidad científica clave de Europa en dos tecnologías fundamentales basadas en el ADN: código de barras de ADN y secuenciación del genoma, para desplegar estos métodos en todo el continente.

El código de barras de ADN utiliza secuencias cortas de ADN para discriminar entre especies, de manera análoga a cómo los códigos de barras convencionales distinguen los productos en un supermercado. Con las técnicas modernas de secuenciación genética, el código de barras de ADN tiene el potencial de acelerar drásticamente el inventario de la vida en la Tierra, proporcionando una base para el seguimiento de la conservación global.

En el extremo opuesto de la escala, la secuenciación del genoma determina el orden de los nucleótidos de ADN -los bloques de construcción del código genético- a lo largo de todo el genoma de cualquier especie. Esto permite a la comunidad científica identificar y localizar genes y otras características del genoma, creando un «mapa» comparativo del código que da lugar a cada organismo y proporciona una imagen completa de cómo funcionan los sistemas biológicos y, sobre todo, de cómo las especies responden y se adaptan al cambio ambiental.

CNAG-CRG, un elemento clave en la secuenciación y ensamblaje del genoma

El Centro Nacional de Análisis Genómico (CNAG-CRG), que desde 2015 forma parte del Centro de Regulación Genómica (CRG), es uno de los cinco principales centros de secuenciación y análisis de datos de ADN que contribuirá al proyecto generando datos para el ensamblaje de genoma de referencia de 350-500 especies.

Este proceso implica un flujo de trabajo complejo y transdisciplinar que incluye el uso de una combinación de tecnologías genómicas de última generación. Los datos generados serán procesados por diversas herramientas bioinformáticas e informáticas de alto rendimiento para completar el ensamblaje del genoma, y el genoma de referencia resultante se pondrá a disposición a través de repositorios públicos.

El CNAG-CRG aporta al BGE su experiencia previa en proyectos que implican datos de secuenciación del genoma entero a gran escala y ensamblaje de genoma de alta calidad. El centro es una pieza clave en consorcios como el European Reference Genome Atlas (ERGA), que lleva a cabo la secuenciación y ensamblaje del genoma de muchas especies de Europa, y la Iniciativa Catalana para el Earth Biogenome Project (CBP), que tiene como objetivo elaborar un catálogo detallado del genoma de las especies eucariotas de los territorios catalanes.

«Estamos encantados de contribuir a este proyecto con nuestra experiencia en secuenciación de lectura larga y en genómica en general. Trabajar conjuntamente con todos los grandes centros de genómica nos da la oportunidad de compartir, aprender y desarrollar una experiencia única y contribuir de manera clara a la nueva era de la ciencia ambiental», afirma Marta Gut, jefa de la Unidad de Secuenciación del CNAG-CRG.

«El impacto de crear un «atlas» de mapas del genoma para todas las especies europeas será análogo al impacto que los mapas de Google han tenido en la manera como la gente se mueve y ve el mundo. El proyecto BGE coordinará la elaboración de estos mapas, es decir, la recogida de muestras, la secuenciación y ensamblaje del genoma, consiguiendo optimizar la estrategia y, en última instancia, creando un recurso transformador para comprender y navegar por la biodiversidad. ¡Estoy encantado de ayudar a liderar este esfuerzo!», comenta Tyler Alioto, jefe del equipo de Ensamblaje y Anotación del Genoma del CNAG-CRG.

El proyecto BGE está cofinanciado por la Comisión Europea y por los gobiernos del Reino Unido y Suiza con 21 millones de euros. Este primer gran proyecto europeo durará hasta el 2026 y colaborará con los proyectos Earth BioGenome Project e International Barcode of Life. Además del CNAG-CRG están implicados en la iniciativa: Tomàs Marqués-Bonet y Rosa Fernández del Instituto de Biología Evolutiva (UPF-CSIC), Roderic Guigó del Centro de Regulación Genómica (CRG) y Ana Riesgo del Museo Nacional de Ciencias Naturales.

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