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为什么非洲科学家要研究非洲物种的基因,他们是如何做到的张家界航空工业职业技术学院
2022-07-18 12:39  浏览:128

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DNA是生命的蓝图。一个生物体生存、繁殖、适应环境或在疾病中生存所需的所有信息都在它的DNA中。

这就是基因组学——研究DNA和基因——如此重要的原因。它包括对物种的部分或整个基因组进行测序。这是一种科学的方法,通过将这些成分分解成片段,并确定它们的组成或序列来确定一个生物体的DNA。然后对片段进行对齐和合并,以重建原始序列。

这为研究人员提供了关键信息。例如,他们可以学习如何治疗或预防疾病,或如何培育具有更好性状的作物和动物。这些特性可能有助于物种更好地适应环境杭州临安米亚罗 (在气候变化的时代比以往任何时候都重要),地板牌子或者提高产量,使它们更有利可图。

但是在基因组学研究中有一个很大的差距:对非洲物种的基因组学几乎一无所知。尽管这片大陆有着丰富的生物多样性。这里有世界上其他地方找不到的动植物。

几个世纪以来,这些物种为非洲各地的人们提供了食物、药物和一种生活方式。例如,非洲大陆干旱地区的人们长期以来一直在当地饲养牛、绵羊和山羊。在无法支持作物生产的地方,这些动物是食物和收入的来源。

非洲物种一直被全球基因组界所忽视。科学家们倾向于关注他们自己的地区或国家。非洲自身的基因组测序和生物信息学能力有限,因此该大陆的科学家一直无法开新疆旅游景点大全展必要的工作。迄今为止,只有一小部分大陆特有的或本土的物种已经使用其他科学方法进行了适当的排序和充分的特征。

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非洲生物基因组计划(AfricaBP)希望改变这一现状。这是一个泛非洲项目,旨在对非洲特有的和本土的动植物进行排序。估计有105,000个物种。我们是参与该项目的超过109位非洲科学家中的3位,最近在《自然》杂志上发表了一篇立场论文,概述了该联盟对未来10年的愿景。

美国领导的人类基因组测序表明,这种工作有多少直接和间接的好处。人类基因组计划推动了基因组学和精准医学的进步。它刺激了设备、技术和基础设施的创新,到2019年每年为美国经济创造2650亿美元。

AfricaBP还旨在吸引更多的学生和早期职业研究人员进入基因组学和小学生营养早餐搭配相关领域,并鼓励他们留在非洲大陆,以便非洲国家受益于他们的技能。这一进程可以通过与非洲机构合作提供基因组学和生物信息学方面的常设职位来实现。

基因组测序是一个复杂的过程。物种必须从特定地点采样和收集;加工和质量控制;排序,然后仔细研究。

AfricaBP与其科学界和合作伙伴密切合作,选择用于测序的物种。我们将向非洲各地的科学家发出几次呼吁,提名物种。一些物种已经被选中:这些物种包括非洲中部和东南部的方格象鼩(Rhynchocyon cirnei)和西非华航611的红树(Rhizophora mangle)。

镜泊湖图片 A small rodent with a long thin nose and a body that's reddish-brown
方格象鼩是基因组将被测序的物种之一。

研究人员被要求解释该物种的科学、文化和经济意义。我们希望我们排序的物种对一个或多个特定的群落有用,可能通过提供食物或药物,或者具有文化意义。它们也可能受到威胁,这使得它们的测序工作变得更加紧迫。

一些人可能会对该项目的预计成本感到惊讶:在未来10年里完成计划的测序、发展基础设施和培训更多的科学家大约需要10亿美元。考虑到非洲的迫切需求,比如粮食安全,这似乎是一笔不合理的开支。

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但是基因组学可以帮助解决其中的一些需求。为不断增长的人口提供有营养的食物,将有可能通过新技术来减少繁殖时间,并选择使作物耐寒、适应性强和营养丰富的性状。例如,位于摩洛哥拉巴特的国际干旱地区农业研究中心筛选了5780种野生作物,如甜菜和豌豆;研究发现,其中许多可以应对主要的沙漠化。这些作物的基因可以转移到相关作物上,以帮助应对干旱条件。

这类科学还被证明通过相关领域推动经济增长,如生物制药、诊断、新的医疗设备,并通过以新的和创新的方式提供卫生保健。美国的人类遗传学和基因组学领域为美国提供了超过85万个就业岗位,为美国经济贡献了2650亿美元。

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非洲科学将从这个项目中受益。已经有109名非洲研究人员参与了AfricaBP;其中大多数(87个)设在非洲大陆的22个机构,包括摩洛哥、尼日利亚、喀麦隆、肯尼亚和南非。

在非洲国家发展更好的基因组基础设施是一种将研究人员留在非洲大陆的方法,利用他们的技能为自己的国家和地区服务。让更多的非洲科学家参与启动以国家优先事项为重点的本土研究项目也是至关重要的。

在未来十年中,我们希望AfricaBP将成为优先安排基因组测序工作的一部分,并帮助非洲大陆获得其利益。

作者希望感谢Fatu Badiane Markey、Bouabid Badaoui、Girish bedessee、Katali Benda、Alan Buddie、Chukwuike Ebuzome、Samuel Eziuzor、Yasmina Fakim、Nidhal Ghanmi、Fatma Guerfali、Isidore 海鸣威简介Houaga、Justin Ideozu、Sally Katee、Slimane Khayi、Anmol Kiran、Josiah Kujah、Emmanuel Kwon-Ndung、Kim Labuschagne、Roksana Majewska, Ntanganedzeni Mapholi, Rose Marks, Charles Masembe, Sikhumbuzo Mbizeni, Acclaim Moila, Zahra munglo - dilmohamud, Sadik Muzemil, Charlotte Ndiribe, Julien Nguinkal, Taiwo Omotoriogun, Julian Osuji, Fouzia Radouani, Verena Ras, Ole Seehausen, Abdoallah Sharaf, Varsha Shetty, Yves Tchiechoua,Catherine Ziyomo和Yedomon zoclclounon在非洲。

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