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ゲノミクスがゴリラの保全にどのように役立つか

イルミナのiConserveプロジェクトでは、没収したゴリラがどこから来ているかを同定し、生存率を向上させるために、遺伝的多様性をマッピングしています

ゲノミクスがゴリラの保全にどのように役立つか
2022年4月5日

Magdalena Bermejo博士は、コンゴ共和国の熱帯雨林の奥深くにある50平方メートルの家から電話をかけています。Sabine Plattner African Charities(SPAC)のWorld-Class Field Station Network(WCFS-Network)の一部であるOdzala-Kokoua National Parkの南西境界にある彼女の自宅と研究ステーションは、高密度の西低地ゴリラ集団の大規模研究が依然として可能である数少ない場所の1つです。

このステーションは、SPAC WCFS-Networkの主任および主任研究者であるMagdalena、夫のGerman Illera、およびその他の7人の科学者の永住権と研究室です。ブラザビルのUniversité Marien Ngouabiや国際大学の30人以上の学生、教授、科学者が定期的にこのステーションを訪れ、絶滅危惧種の生存をサポートする進行中の研究プロジェクトに参加しています。

Magdalena氏によると、科学と環境保全にとって、この分野の原始医とラボの遺伝学者とが関わることは非常に重要です。彼女は、生物種の保護に関して、科学者、学者、環境学者、地域住民、さらには政治家まで、幅広いネットワークにいるすべての人々を集結させ、学際的なアプローチを信じています。競争するよりも、機関間で協力する方が良いのです。データを保護するのではなく、より大きな保全目的で協力する必要があります。

国際自然保護連合(IUCN)によって致命的危険に晒されていると分類され、約360,000のローランドの西洋ゴリラが野生に残っています。しかし、密猟、生息環境の破壊、病気は命を脅かしています。国際的な保護法にもかかわらず、違法な人身売買は継続します。

西アフリカと中央アフリカでは、組織的な犯罪ネットワークがエイプを捕獲または殺傷し、消費、私有動物園、トロフィーのために違法に輸出します。UNESCOUNEPのレポートによると、Stolen Apesは次のように述べています。チンパンジー、ゴリラ、ボノボス、オランウータンの不法貿易では、6年間で少なくとも98のゴリラが野生から採取されました。2005年から2011年の間に、1,808人以上のチンパンジー、ボノボ、ゴリラ、オランウータンが違法取引のために野生動物から捕獲されたことが記録されました。しかし、ユネスコとUNEPは、消失した動物の数は実際には記録されている数よりもはるかに多いと考えています。たった1人の個人を捕獲している間に非常に多くの人が死亡または死亡したため、外挿では、2005年から2011年の間に22,218個の素晴らしいエイプが失われたと推定されています。これは、地域の生物多様性に壊滅的な結果をもたらすことを意味します。

密猟者から救出され、サンクチュアリにランダムに置かれたゴリラの場合、結果も壊滅的なものになる可能性があります。ゴリラは高度に構造化された社会的行動を持っており、新しい集団との生活を余儀なくされた場合に死亡することがよくあります。乳児のゴリラは、特にストレスや病気にかかりやすくなります。ゴリラの原産地集団を理解し、自然に復帰させることは、ゴリラの生存に不可欠です。

Using cameras attached to trees, Magdalena and the primatologists are able to watch each group’s highly complex social behavior. The cameras are able to capture incredible detail, including such nuanced behavior as one gorilla communicating to another using only eye contact.

ゴリラの原産地集団の特定
今日、MagdalenaはバルセロナのUniversitat Pompeu Fabraの比較ゲノミクスグループの責任者であるTomas Marques-Bonet、およびイルミナiConserveプログラムと提携し、その生息地範囲におけるゴリラ集団の遺伝的変動をマッピングしています。現在、没収したゴリラのジェノタイピングに信頼できる分子検査は存在せず、ゴリラの原産地集団を特定する方法もありません。その使命は、すべての国と国立公園でゴリラの最初のゲノムアトラスを作成し、野生から採取された将来のゴリラをシーケンスし、原産地集団と一致させることです。このツールは、彼らの原産地に近い聖域への移住を容易にし、彼らのネイティブグループへの再導入が成功する可能性を高めます。

“何千もの動物が毎年移動しており、問題は、その動物を帰国させることが非常に難しいことです”と、プロジェクトの研究責任者であるTomas氏は述べています。動物を地理学的にローカライズする法医学ツールがないため、ゴリラの原産地はわかりません。しかし、ゴリラの統計的ゲノム分散マップにより、東から西、北から南へとゲノムがどのように変化するかを知ることができます。

ゴリラDNAのシーケンス
ゴリラのゲノム変異のレポジトリの確立を開始するために、プリマトロジストのグローバルネットワークがゴリラ糞の形でサンプルを提供しています。寄稿者の中には、さまざまな目的で研究する大量の糞便を持つ人もいれば、シーケンス用の新鮮なサンプルを得るために今年この現場に行く人もいます。

最初の課題は、多くの異なる場所から何千ものサンプルを取得するロジスティクスであり、2番目の課題はシーケンス技術です。一方、臨床ゲノミクスでは、サンプルは通常ヒトの血液または組織から採取され、DNAは100%ヒトです。このプロジェクトでは、サンプルは動物の消化過程を通過し、少量の細胞しか採取していません。Tomas氏は、糞便からDNAを抽出する場合、通常1%未満がゴリラDNA、99%が細菌DNAであると説明しています。良好な結果を得るためには、分子研究室でゴリラDNAを濃縮する必要があります。

Dr. Magdalena Bermejo has been called at various times the Jane Goodall and Dian Fossey of western lowland gorillas. Among conservationists and academics, she is known as the world’s leading authority on these animals. Magdalena’s work at SPAC WCFS-Network is funded by the Hasso Plattner Foundation.

MagdalenaとTomasは、地元の科学者、教授、近隣のUniversité Marien Ngouabiの学生に次世代シーケンサー(NGS)技術と手法を使用して将来の没収ゴリラのシーケンスを行い、当局が迅速に行動できるように訓練する目標も持っています。エイプの生存率をネイティブグループに戻すことで向上させるだけでなく、ゲノムマップは、動物が密猟されている場所を当局が理解するのを助け、その結果、地域の保全管理局が保全活動を行うのを助けます。

Tomas氏によると、このようなプロジェクトは、ゲノミクスが保全のための有効なツールであることを、偉大なエイプコミュニティに示す前例のない機会です。“これは、種を保全する方法である多面的な問題にアプローチするもう一つの角度です。”

Magdalena’s team monitors and studies about 800 western lowland gorillas using over 60 high-resolution camera “traps.” Each gorilla group of five to 30 individuals will spend about two to three hours in front of the camera—the juveniles and infants touching, smelling, and playing in front of it, and the adults mining for tree roots, which they eat.

ゲノミクスを使用して保全に影響を与える
スウェーデンのウプサラ大学、ニューヨーク大学、チェコ科学アカデミー、SPACのTomasの協力者から採取した数百のサンプルが、現在バルセロナのCentro Nacional de Análisis Genómico(CNAG)でシーケンスされています “イルミナiConserveは、非常に将来を見据えたイニシアチブです”と、CNAGのディレクターであるIvo Gut氏は述べています。プロジェクトの初期段階では、難しいサンプルのシーケンスとプロトコールの開発に関する専門知識を提供しています。第2段階は、コンゴ国内でのプロジェクト継続の促進です。基礎的な作業を行う能力があり、これを利用して、地元の人々の手に渡り、下流のテクノロジーを使用して地元の遺産を保護し、守ることができます。

コンゴ民は研究と新しい手法を支持しており、Magdalenaは科学界の人々でも教育を続けています。

私たちのネットワークにいる人々が言うと、なぜゲノミクスなのか? それは私たちの専門知識ではありません。私は、キャリアの最初に、ゴリラで認知神経科学を勉強していなかったと言います。しかし、今私が知っているのは、より複雑な科学的疑問に答えようとせず、国際的な専門家コミュニティと協力することを進んでいなければ、この壮大な種の保護に効果をもたらすことはできません。