H2020 Plant.ID Proiektua: Landareen Identifikazio Molekularra
- Mota Proiektua
- Egoera Bete
- Exekuzioa 2018 -2021
- Esleitutako Aurrekontua 4.062.035,52 €
- Eremua Europeo
- Finantza-iturri nagusia Horizonte 2020
- Proiektuaren webgunea Proyecto Plant.ID
Zientzialariei landareak eta haien produktuak identifikatzen eta karakterizatzen laguntzeko, medikuntzatik hasi eta desagertzeko arriskuan dauden espezieen legez kanpoko merkataritzaraino, hainbat aplikaziotarako, identifikazio molekular zehatz eta azkarrak behar dira premiazkoa. Azken hamarkadan, datu genomikoetan, DNA sekuentziazioan eta identifikazio molekularreko metodoetan egindako aurrerapen ugariek tresna berri asko jarri dituzte zientzialarien eskuetan hainbat aplikazio jorratzeko.
Marie Skododowska-Curie Actions programaren laguntzarekin, Plant.ID proiektuak biosistematisten belaunaldi berri bat prestatuko du metodo berri hauen eta beste batzuen potentziala guztiz ustiatzeko. Taldeak landareen identifikazio molekularra garatzean jarriko du arreta, espezieen mugaketaren, metabarkodetzearen, geneen atzematearen eta barrakode genomikoaren bidez. Proiektuaren helburua erakutsi
DNA sekuentziazio masiboko datuek biodibertsitateari buruzko ikuspegi berriak eskaintzen dituzte hainbat eskalatan. Azaleko maila filogenetikoetan, populazio-mailako leinuak aurkitzeko gaitasuna ematen digu eta, horrela, populazio-mailako fenomenoak zein populazioen arteko aleloen migrazioa kontuan hartzen dituen eredu filogenetiko bat gehiago garatzeko.
- WP1-ean, arlo honetako garapen teoriko eta esperimentalak berrikusi, garatu eta probatu ditu ESR 1-ek, Sileno espezie artikoak erabiliz. Herbarioko laginek landare-materiala ematen diete zientzialariei ikerketa filogenetikoetarako. ESR3-k datu mota hau erabili zuen Euphrasia genero hemiparasitoaren espezieen mugaketa zein eredu filogenetiko sakonagoak ebaluatzeko. Beste maila batean, lurzoruko laginetatik bildutako DNAren sekuentziazio masiboak zientzialariei dibertsitate taxonomikoa identifikatzeko aukera ematen die, birsorkuntza ekologikoa eta gradienteak zehatz-mehatz ebaluatzeko, bai eskala espazialetan bai tenporaletan, ESR 2-k lurzoruko laginetatik bildutako landare-DNA erabiliz lagundu duen zerbait. DNA metabarkodifikazioa DNA duten substratuetatik biodibertsitatea ebaluatzeko garatutako ikerketa-metodo bat da. Landareak identifikatzeko oso itxaropentsua da, baina espezieak zehatz-mehatz identifikatzeko markatzaile gehiago garatu behar dira.
- WP2 ESR-ek landareen molekula-dibertsitatea ebaluatzeko ikuspegi berriak garatu eta probatzen lan egin dute, anplikoietan oinarritutako sekuentziazioaz haratago doazenak eta, horren ordez, eskopeta-sekuentziazioa, metagenomika, adimen artifiziala eta makina-ikaskuntza erabiltzen dituztenak. Metodo hauek substratuetan dauden landare-espezieen identifikazio zehatza eta kuantifikazio erlatiboa ahalbidetzen dute, eta substratu horiek aztertzeko, autentifikatzeko eta kontrolatzeko gaitasuna hobetzen dute, besteak beste, belar-osagarriak, elikagaiak, polen-tranpak, lurzoruko sedimentuak, ur-laginak eta egurra. Genomaren sekuentziazio datuak metabarra-kodetuta daude, anplifikazio-alborapena saihesten duelako eta osagaien kuantifikazioa ahalbidetzen duelako.
- Beraz, WP3-k landareak identifikatzeko ikuspegi genetiko eta molekular berriak garatzea izan zuen helburu. Proiektu bakoitzak lehenengo txosten-aldian egindako lana kontrolatzen jarraitu du eta bigarren txosten-zikloan ezarritako helburuen jarraipena egin du. Horretarako, metodo kimiko eta molekularrak garatu dira historikoki garrantzitsua den sendabelararentzat, zinkona zuhaitzarentzat. Aloe vera landareetarako harrapatzeko amu-panel pertsonalizatuak garatu ziren, eta horrek aloe vera landareen karbono isotopoen balioei buruz orain arte sortutako datu-multzo handiena sortu zuen. Hornitzaileen eta online merkatuen salep hauts laginen helburu-harrapaketa eta sekuentziazio metagenomika garatu dira haien osaera eta jatorria probatzeko. Espezie desberdinen erradiazioetatik begonia aztertzeko lan-fluxuak ezartzeko, bioinformatika tresna sorta bat probatu da osaera genetiko ezaguna duen begonia populazio baten aurka. Gero eta erakunde gehiagok aplikatzen dituzte DNAn oinarritutako teknikak kalitatea kontrolatzeko eta ebaluatzeko. Landareen identifikazioari dagokionez, gizarteko azken erabiltzaileentzako aplikazio pertsonalizatuak oraindik hastapenetan daude.
- Beraz, WP4ko ESR proiektu guztiek azken erabiltzaileentzat interpretatzeko errazak ziren ikerketa-emaitzak aurkezteko irtenbideak garatzea izan zuten helburu. Horrela, merkataritzan garrantzitsuak diren Afrikako egur gogorren laginak ESR12 bidez aztertu ziren, eta horrek markatzaile berriak sortu zituen legalki negoziatu daitezkeenak eta bai, bereizteko. ESR13-k bioinformatika-hodi berri bat garatu zuen sendabelarren eta elikagaien adulterazio-maila aztertzeko. ESR14-k Afrikako sendabelar garrantzitsuen geografia historikoa eta leinua ulertzeko metodoak garatu zituen. ESR15ek adimen artifizialaren metodoak garatu zituen merkataritzako ebanoa aztertzeko eta babestutako espezieak babestu gabekoetatik bereizteko. Lan hau 42 ahozko eta poster aurkezpenen, parekideen berrikuspeneko aldizkarietako 11 artikuluren bidez zabaldu da, eta zientzialarien komunitateko 6.800 kiderengana iritsi da. Hainbat zabalkunde modu erabiliz egindako hedapen ahaleginei esker, 470.000 herritarrengana iritsi dira.
Landareek janaria, animalien pentsua, sendagaiak eta eraikuntza materialak ematen dituzte. Baina baita ere negatiboki eragiten digute polen alergien, espezie pozoitsuen, espezie inbaditzaileen eta belar sendagarrietan adulterante gisa. Hala ere, landareak dira gure etorkizunerako baliabide biologikorik itxaropentsuena. Gaur egungo desagertzeko arriskuak eta ezagutza taxonomikoaren beherakadak identifikazio-metodo zehatzak eta azkarrak behar dituzte biodibertsitate botanikoa ulertzeko eta hobetzeko. Datu genomikoetan eta DNA sekuentziazioan izandako aurrerapenek landareen sistematika iraultzen ari dira, eta identifikazio molekularreko metodo modernoek landareak zehaztasunez identifikatzea ahalbidetzen dute, duela hamarkada bat teknikoki ezinezkoak ziren moduetan.
Duela gutxi, posible bihurtu da belar-farmakoetan ordezkapena detektatzea, espezie exotiko inbaditzaileak kontrolatzea, polena eta esporak bezalako zatiak jarraitzea, arriskuan dauden espezieen legez kanpoko merkataritza agerian uztea, biodibertsitate molekularraren ebaluazio azkar eta zehatzak egitea eta landareen dibertsitate historikoa aztertzea museo-aleetako DNAren bidez. Hala ere, teknika genomiko berriek eskaintzen dituzten aukera potentzialak eraginkortasunez ustiatzeko, gaur egungo gizarteak premiazkoa du taxonomian eta datu genomiko kopuru handien kudeaketan esperientzia duten biosistematika-aditu trebatuak. Plant.ID-k erronka horiei aurre egin die bazkide akademikoak eta ez-akademikoak elkartuz, besteak beste, agentzia arautzaileak, industria, ETEak eta GKEak, landareen identifikazio molekularra garatzeko, espezieen mugaketa, metabar-kodetzea, geneen harrapaketa eta barra-kodetze genomikoa bezalako ikuspegi pertsonalizatuen bidez, interesdunei landareen identifikazio molekular sinplifikatua ahalduntzeko.
Taxonomiaren espezializazio klasikoa genomikako ikuspegi aurreratuekin konbinatuz, Plant.ID-ek biodibertsitatearen ikertzaile eta erakundeen sare bat bildu zuen mehatxatutako landareen biodibertsitatea deskribatzeko eta ebaluatzeko oztopo larriei aurre egiteko; 15 ikertzaileko belaunaldi berri bat trebatu zuen, landareen eginkizun zentrala mundu modernoan aprobetxatzeko berehalako garrantzia dutenak; eta Plant.ID barruan eta kanpoan etorkizuneko lankidetzarako sare bat eraiki zuen.
Ia 400.000 landare espezieetatik askok janaria, animalientzako pentsua, sendagaiak eta eraikuntza materialak ematen dituzte. Eragin positibo horiez gain, landareek negatiboki eragiten digute polen alergien, espezie pozoitsuen, espezie inbaditzaileen eta belar sendagarrietako adulteranteen bidez. Hala ere, landareak dira gure etorkizunerako baliabide biologikorik itxaropentsuena. Munduko flora desagertzeko egungo arriskuak eta taxonomiaren ezagutza nabarmenaren beherakada direla eta, identifikazio-metodo azkarrak eta zehatzak behar dira biodibertsitate botanikoa ulertzeko eta ebaluatzeko. Datu genomikoetan eta DNA sekuentziazioan izandako aurrerapenek landareen sistematika iraultzen ari dira, eta identifikazio molekularreko metodo modernoek landareen identifikazio zehatza ahalbidetzen dute, duela hamarkada bat teknikoki ezinezkoak ziren moduetan.
Duela gutxi, posible bihurtu da belar-farmakoetan ordezkapenak detektatzea, espezie exotiko inbaditzaileak kontrolatzea, polena eta esporak bezalako zatiak jarraitzea, arriskuan dauden espezieen legez kanpoko merkataritza agerian uztea, biodibertsitate molekularraren ebaluazio azkar eta zehatzak egitea eta landareen dibertsitate historikoa aztertzea museo-aleetako DNAren bidez. Hala ere, teknika genomiko berriek eskaintzen dituzten aukera potentzialak eraginkortasunez ustiatzeko, gaur egungo gizarteak premiazkoa du taxonomian eta datu genomiko kopuru handien kudeaketan esperientzia duten biosistematika-aditu trebatuak. Plant.ID-ek erronka hauei modu berritzailean aurre egingo die bazkide akademikoak eta ez-akademikoak elkartuz, besteak beste, agentzia arautzaileak, industriak, ETEak eta GKE interesatuak, landareen identifikazio molekularra garatzeko, espezieen mugak, metabar-kodetzea, geneak harrapatzea eta barra-kodetze genomikoa egiteko ikuspegi pertsonalizatuen bidez, eta horrela, interesdunei landareen identifikazio molekular sinplifikatua ahalbidetuko die. Taxonomiaren espezializazio klasikoa genomikako ikuspegi aurreratuekin konbinatuz, Plant.ID-k ESR belaunaldi berri bat ahaldunduko du, eta hauek berehalako garrantzia izango dute landareen zeregin nagusia mundu modernoan aprobetxatzeko.
Landareak baliabide garrantzitsuak dira gure planetarentzat, janaria, sendagaiak eta eraikuntza-materialak ematen baitituzte. Hala ere, kaltegarriak ere izan daitezke guregan, hala nola landare pozoitsuak, polen alergiak, besteak beste. Beraz, garrantzitsua da landareak identifikatu ahal izatea; Hala ere, hori egiteko prozesua ez da beti erraza izaten.
EBk finantzatutako Plant.ID proiektuaren helburua landareen identifikazioaren erronkei aurre egitea zen, Marie Skłodowska-Curie Actions programaren bidez babestua. Plant.ID, Europako sare kolaboratibo batek, bazkide akademikoak eta ez-akademikoak elkartu zituen landareak identifikatzeko DNAn oinarritutako metodo berritzaile eta eskalagarriak garatzeko. «Kanoi batekin euli bati tiro egitea bezala iruditu daiteke, baina DNAk landareak identifikatzeko modu sendo eta sinplifikatuak eskaintzen ditu», dio Hugo de Boerrek, proiektuaren koordinatzaileak. Proiektuak landareak identifikatzeko irtenbide aurreratu hauek garatuko dituzten hurrengo belaunaldiko ikertzaileen garapen profesionala eta prestakuntza ere babestu zituen. «Proiektu honen motibazio nagusia niretzat arlo honetako 15 gazte talentudunei prestakuntza aukera eskaintzea izan zen. Zientziaren gauzarik inspiratzaileena eta aberasgarriena pertsona adimentsuak kontratatzea da —askotan pertsona adimentsuagoak— eta beren karrera garapen helburuak lortzen laguntzea», hausnartzen du de Boerrek. Landare-dibertsitatearen deskribapena eta ebaluazioa Helburu orokorra betetzeko, proiektua lau lan-paketetan egituratu zen.
Lehenengoak espezieen definizioan jarri zuen arreta, DNAtik espezieak identifikatzeko oinarrizko baldintza gisa entitate taxonomiko gisa.
Bigarren eta hirugarren lan-paketeek DNAn oinarritutako identifikaziorako ikuspegi espezifikoetan jarri zuten arreta. Laugarren saioan, DNAn oinarritutako landareen identifikazioaren aplikazio praktikoak aztertu ziren. "Talde gisa, proiektuak hainbat arlo gakotan aurrera egin du arloa, besteak beste, polen molekularraren identifikazioan, landareen metagenomikan dieta-analisietarako, poliploideen filogenomikan, landareen museomikan eta landareen dibertsitatea lurzoruko ingurumen-DNAtik ebaluatzean", baieztatzen du de Boerrek. Adibidez, lehenengo lan-paketean, Silenus espezie artikoak erabiliz DNA sekuentziazio masiboan egindako garapen teorikoak eta esperimentalak probatu dira. Lan honek taldearen taxonomia eguneratu baterako oinarrizko informazioa ematen lagun dezake.
Bigarren lan-paketean, hasierako faseko ikertzaileek landareen molekula-dibertsitatea ebaluatzeko ikuspegi berriak garatu eta probatzen aritu ziren, anplikoietan oinarritutako sekuentziazioaz haratago doazenak. «Metodo hauek substratuetan dauden landare-espezieen identifikazio zehatza eta kuantifikazio erlatiboa ahalbidetzen dute», gaineratu du de Boerrek. Gainera, substratu horiek iragazteko, autentifikatzeko eta monitorizatzeko gaitasuna hobetzen dute.
Hirugarren lan-paketean, landareak identifikatzeko ikuspegi genetiko eta molekular berriak garatu ziren. Laugarren lan-paketean, helburua azken erabiltzaileentzat erraz interpretatzeko moduko ikerketa-emaitzak aurkezteko irtenbideak garatzea zen. Proiektuan egindako lanari buruzko informazio gehiago Plant.ID webgunean aurki daiteke. Zer dator orain Plant.IDrentzat? "Proiektuak zientzialari talde lasai bat elkartu du lankidetza-sare sendo batean."
Landareen identifikazio molekularraren arloan asko dago egiteko oraindik, baina sareak bere lorpenetan oinarritu daiteke pixkanaka ezarritako oinarri berritzailea eraikiz», jakinarazi du de Boerrek. Proiektuak beste hutsune eta erronka batzuk identifikatu ditu, eta orain aztertzen ari dira. «Gure lankidetza zabaltzea eta Horizon Europe ikerketa-finantzaketa eskatzea aztertzen ari gara ikuspegi berriak garatzeko, baita interesdunekin lan egitea ere metodo horiek ezartzeko eta gizarte-eragina lortzeko», ondorioztatzen du de Boerrek.
Gure diru-laguntzadun eta bazkideen taldea mobilizatuz, Plant.ID-ek punta-puntako berrikuntza enpirikoak ikerketa eta garapen aplikatuan bihurtzen aritu da lanean, espezieen mugapenean, DNA barra-kodeetan eta identifikazio molekularrean eragile nagusiekin. Horri esker, biosistematikan lehen jorratu ezin zitezkeen arazoei aurre egin diezaiekegu. Proposamenak teknologiaren egoera aurreratuko zuen proiektu baten oinarriak ezarri zituen, baina, are garrantzitsuagoa dena, partzuergoak ESR proiektuen arteko lankidetza sinergiko berriak abiaraztea ere aurreikusten zuen. Berrikuntzarako irekitasun hau funtsezkoa da proposamena aurkeztu ondoren edo proiektua hasi eta hasierako ezarpen garaian gertatzen diren garapen zientifikoak aprobetxatu nahi dituzten proiektuentzat.
Epe ertainean, argi ikus dezakegu proiektu guztiak zehatzak, neurgarriak, lorgarriak, garrantzitsuak eta epe mugatukoak direla, eta gure ESRak proiektuarekin eta haien doktoregoekin lotutako emaitza espezifikoetan lanean ari direla. Horrez gain, ESR askok aurrerapen berritzaileak hartu eta txertatu dituzte beren proiektuetan Plant.ID-ren garrantzi zientifikoa eta soziala handitzeko. Horrez gain, ESRen eta proiektuen arteko hainbat lankidetza martxan daude Plant.ID-k sinergia aurreratuen haratago bere ikuspegia lortzen laguntzeko.
- UNIVERSITETET I OSLO (UNIVERSITY OF OSLO)
Lotutako proiektuak
