Odkrywanie skarbów ukrytych w oceanach
Mikrobiom oceaniczny stanowi ogromny, choć w dużej mierze niezbadany rezerwuar różnorodności biologicznej. Mikroorganizmy morskie, w tym bakterie i glony, odgrywają kluczową rolę w obiegu składników odżywczych, sieciach troficznych i stanie zdrowia ekosystemów. Ich różnorodność genetyczna może stanowić zaś źródło nowych leków, materiałów, enzymów i rozwiązań środowiskowych. Jednak wykorzystanie tego potencjału pozostaje trudne, ponieważ większość mikrobiomu morskiego nie została jeszcze scharakteryzowana.
Poznawanie mikrobiomu morskiego
Finansowany przez UE projekt BlueRemediomics(odnośnik otworzy się w nowym oknie) zakładał zbadanie danych dotyczących mikrobiomu morskiego oraz przyspieszenie odkrywania zrównoważonych produktów, procesów i usług opartych na mikrobiomie. Konsorcjum zajęło się istniejącymi barierami, takimi jak fragmentaryczne zbiory danych i ograniczony dostęp do morskich zasobów genetycznych. „Naszym celem było wydobycie wiedzy z danych DNA zebranych z mikroorganizmów morskich na całym świecie”, tłumaczy koordynator projektu Robert Finn. W projekcie wykorzystano bazę danych bazę danych mikrobiomu MGnify(odnośnik otworzy się w nowym oknie) jako punkt odniesienia oraz zastosowano zaawansowane narzędzia obliczeniowe w celu przekształcenia danych sekwencjonowania krótkich odczytów w genomy złożone z metagenomów. Są on źródłem informacji na temat białek, szlaków metabolicznych i klastrów genów biosyntezy, pomagając naukowcom badać funkcje kodowane przez morskie społeczności mikroorganizmów. W projekcie opracowano również protokoły dotyczące hodowli, badania funkcji biologicznych oraz skalowania procesów, co pomaga w przekładaniu odkryć dotyczących genomu na praktyczne zastosowania.
Od zasobów morskich do zrównoważonych rozwiązań
„Projekt BlueRemediomics koncentrował się głównie na potencjale mikrobiomu morskiego w zakresie wspierania bardziej zrównoważonej niebieskiej biogospodarki”, podkreśla Finn. Partnerzy badali rozwiązania oparte na mikrobiomie na potrzeby akwakultury, w tym probiotyki mające na celu poprawę dobrostanu łososia i wydajności hodowli. Analizowali również enzymy, które mogłyby pomóc w redukcji odpadów z ości ryb(odnośnik otworzy się w nowym oknie), a także mikroorganizmy związane z odpornością łososia podczas przejścia ze środowisk kontrolowanych do klatek morskich. Kolejnym priorytetowym zagadnieniem były zastosowania środowiskowe. W projekcie opracowano metody identyfikacji i przewidywania właściwości funkcjonalnych białek rozkładających tworzywa sztuczne(odnośnik otworzy się w nowym oknie), wspierające poszukiwania enzymów, które mogłyby przyczynić się do rozwiązania problemu zanieczyszczenia mórz tworzywami sztucznymi. Naukowcy zbadali także mikrobiologiczną bioremediację związków blokujących promieniowanie UV zawartych w filtrach przeciwsłonecznych, które stanowią nowy czynnik zanieczyszczający morza. Łącząc informacje na temat społeczności mikroorganizmów, genów i warunków środowiskowych, zespół opracowuj również wskaźnik stanu zdrowia mikrobiomu oceanicznego. Może on pomóc w identyfikacji stresu ekosystemowego, powiązaniu działalności człowieka ze zmianami w stanie zdrowia oceanów oraz wspieraniu wysiłków na rzecz odbudowy zdrowego środowiska morskiego.
Wyważenie innowacji i zdrowia oceanów
„Do wykorzystania potencjału mikrobiomu morskiego potrzeba nie tylko danych i technologii, ale także ram prawnych oraz dialogu społecznego, aby innowacje mogły przyczynić się do poprawy zdrowia oceanów i przynosić społeczeństwu sprawiedliwe korzyści”, zwraca uwagę Finn. Zasada ta ma szczególne znaczenie w kontekście porozumienia BBNJ(odnośnik otworzy się w nowym oknie), czyli międzynarodowych ram dotyczących ochrony i zrównoważonego wykorzystywania morskiej różnorodności biologicznej na obszarach znajdujących się poza jurysdykcją krajową. Projekt BlueRemediomics wsparł wdrażanie porozumienia poprzez angażowanie się w procesy polityczne, sympozja i warsztaty. Ponadto w ramach projektu opracowano dokumenty dotyczące polityki, zasoby naukowe oraz materiały szkoleniowe na temat morskich zasobów genetycznych, dostępu do nich i podziału korzyści oraz własności intelektualnej. Łącząc ogólnodostępne dane dotyczące mikrobiomu, biotechnologię, zaangażowanie w kształtowanie polityki oraz budowanie potencjału, projekt BlueRemediomics pokazuje, w jaki sposób odkrycia w dziedzinie biologii morskiej mogą przyczynić się do rozwoju niebieskiej biogospodarki, a jednocześnie wspierać ochronę ekosystemów oceanicznych.
