Es ist die Informatik des Lebens – kein Wunder, dass sich der Mensch für diese grundlegende „Natur-Technologie“ so brennend interessiert. Denn Einblicke in die Baupläne der Lebewesen eröffnen enorme Möglichkeiten. Im Fokus stehen aktuell die sogenannten Eukaryoten, zu denen auch wir gehören. Sie umfassen alle Lebewesen, die im Gegensatz zu Bakterien (Prokaryoten) Zellen mit einem Kern besitzen, der ihre chromosomale DNA beherbergt. Alle Pflanzen, Tiere und Pilze gehören zu dieser Kategorie – 1,5 Millionen Eukaryotenarten sind bekannt.
Wie das Team aus 24 interdisziplinären Experten nun in der aktuellen Veröffentlichung erklärt, soll das Earth BioGenome Project helfen, Evolution und Organisation des Lebens auf unserem Planeten besser zu verstehen. Die gewonnenen Daten sollen zu einer frei verfügbaren Ressource für die Wissenschaft werden, betonen die Forscher. Die Ergebnisse könnten damit zu einer wichtigen Quelle für Innovationen in Medizin, Landwirtschaft, Naturschutz, Technologie und Genomik avancieren. Deshalb seien auch die enormen Investitionskosten zu rechtfertigen, die sie veranschlagen: Die Initiative könnte bei einer Laufzeit von zehn Jahren rund 4,7 Milliarden US-Dollar kosten.
Im Kielwasser des Humangenomprojekts
Die Forscher verweisen in diesem Zusammenhang auf einen äußerst erfolgreichen Präzedenzfall: Auf das Humangenomprojekt, das sich von 1990 bis 2003 erfolgreich der Sequenzierung des gesamten menschlichen Genoms gewidmet hat. Die Investitionskosten für dieses Projekt betrugen ungefähr drei Milliarden US-Dollar. Der Gewinn war enorm, sagen die Forscher: Es entwickelte sich im Zusammenhang mit dem Humangenomprojekt eine Art “genomische Revolution”, die nicht nur die Humanmedizin, sondern auch viele andere Forschungsbereiche und Technologien enorm beflügelt hat. Ein Bericht des Battelle Memorial Institute aus dem Jahr 2013 schätzt den finanziellen Nutzen des Humangenomprojekts für die US-Wirtschaft auf fast eine Billion US-Dollar. Ein mindestens genauso großes Potenzial sehen die Forscher in ihrem vorgeschlagenen Earth BioGenome Project.
Praktisch möglich wird das Vorhaben durch die enormen Fortschritte in der Genetik, Sequenziertechnik sowie in der Datenspeicherung, sagen die Wissenschaftler. Vor allem der Zeitaufwand und die Kosten für die Sequenzierung von DNA-Sequenzen sind in den vergangenen Jahren stark gesunken. Das abgeschlossene Projekt wird voraussichtlich rund eine Milliarde Gigabyte an digitaler Speicherkapazität benötigen. Doch den Wissenschaftlern zufolge ist mit den Fortschritten im Bereich des Hochleistungsrechnens, der Datenspeicherung und der Bioinformatik nun eine Hochdurchsatz-Verarbeitung von Genomdaten und deren Speicherung machbar.
