“Ομικές” (-omics) εφαρμογές στη Θάλασσα: Κοινή Ερευνητική Δραστηριότητα Θαλάσσιας Βιολογίας, Βιοτεχνολογίας και Βιοπληροφορικής
Στόχος της πιλοτικής ερευνητικής δραστηριότητας Θαλάσσιας Βιολογίας είναι η αξιοποίηση της Βιοπληροφορικής και της υπολογιστικής Βιολογίας στην αποδοτικότερη διαχείριση και ανάλυση “ομικών” δεδομένων για την παραγωγή επιστημονικής γνώσης που αφορά τα θαλάσσια οικοσυστήματα και την αειφόρο αξιοποίηση των θαλάσσιων βιολογικών πόρων. Το όλο εγχείρημα αποτελεί μια ιδιαίτερη πρόκληση με δεδομένο το τεράστιο εύρος τόσο της βιοποικιλότητας όσο και των διαφορετικών τύπων δεδομένων στο θαλάσσιο περιβάλλον.
Το Ινστιτούτο Θαλάσσιας Βιολογίας Βιοτεχνολογίας και Υδατοκαλλιεργειών (ΙΘΑΒΒΥΚ) διαθέτει σημαντική εμπειρία και τεχνογνωσία για την διεξαγωγή πειραμάτων που καλύπτουν ένα ευρύ φάσμα ταξινομικών ομάδων από ιούς, προκαρυωτικά / ευκαρυωτικά μικρόβια και μικροφύκη έως ψάρια. Επιπλέον με meta-ομικές μεθόδους δύναται η διερεύνηση αλλά και εμβάθυνση τη δομής και λειτουργίας θαλάσσιων βιοκοινοτήτων και οικοσυστημάτων. Οι προσεγγίσεις αυτές καλύπτουν όλα τα επίπεδα του κεντρικού δόγματος της βιολογίας; μια ενδεικτική λίστα περιλαμβάνει: περιβαλλοντική αλληλούχιση, metabarcoding, μεταγονιδιωματική, μετα-μεταγραφωματική, στοχευμένη μεταβολομική, γονιδιωματική και ομικές εφαρμογές σε ψάρια με ενδιαφέρον για την υδατοκαλλιέργεια, φυλογονιδιωματική θαλασσίων οργανισμών.
Το Ελληνικό Ινστιτούτο Παστέρ (ΕΙΠ) και το Ινστιτούτο Επιστημών Χημικής Μηχανικής (ΙΕΧΜΗ), συνεργαζόμενοι φορείς του ELIXIR-GREECE, διαθέτουν σημαντική εμπειρία στην ανάλυση µη-κωδικοποιητικών αλληλουχιών RNA (non-coding RNA), και στην διαχείριση και ανάλυση δεδομένων μεταβολομικής, αντίστοιχα. Οι δύο αυτές προσεγγίσεις μπορούν να σταθούν αρωγοί την ερμηνεία σχετικών ομικών δεδομένων θαλάσσιας βιολογίας.
Συνολικά, μέσω της σύμπραξης ΙΘΑΒΒΥΚ, ΕΙΠ, ΙΕΧΜΗ, στα πλαίσια της υποδομής Υπολογιστικής Βιολογίας και Βιοπληροφορικής που παρέχει το ΕLIXIR-GREECE μπορούν να ενισχυθούν εθνικοί στόχοι και σχετιζόμενες εθνικές υποδομές με στόχους όπως τον βιοχημικό χαρακτηρισμό θαλάσσιων οργανισμών, την βιοεπισκόπηση (bioprospecting), καθώς και την μελέτη και παρακολούθηση της θαλάσσιας βιοποικιλότητας.
Στην παρούσα προπαρασκευαστική φάση του ELIXIR-GREECE, η στόχευση αφορά κυρίως στη μερική εξυπηρέτηση αναγκών τρέχουσας έρευνας με καλά διαγνωσμένα κενά στην διαχείριση και ανάλυση ομικών δεδομένων θαλάσσιας βιολογίας.
Οι επιμέρους εργασίες που θα πραγματοποιηθούν περιλαμβάνουν:
- Εφαρμογή και αξιολόγηση ροών εργασίας (pipelines) μέσω της ανάλυσης δεδομένων Αλληλούχισης Νεας Γενιάς (Next Generation Sequencing) θαλάσσιων οργανισμών μη-μοντέλων με έμφαση στη συνδυασμένη ανάλυση μεταγραφώματος και μικρών RNA (mRNA & MicroRNA).
- Υποστήριξη της Συστημικής Βιολογίας στην υπηρεσία της βιοεπισκόπησης (Systems Biology for Bioprospecting) μέσω της ανάλυσης δεδομένων στοχευμένης μεταβολομικής και της εξόρυξης σχετικής γνώσης από την βιβλιογραφία.
- Εφαρμογή και αξιολόγηση ροών εργασίας μεταγονιδιωματικής μέσω της ανάλυσης αλληλουχιών δειγμάτων από θαλάσσια οικοσυστήματα.
- Χαρτογράφηση αναγκών, διαθέσιμων μέσων και κενών στις εθνικές και διεθνείς υποδομές βιοπληροφορικής προς εξυπηρέτηση των αναγκών σε “ομικές” εφαρμογές στη θάλασσα βιολογία συμπεριλαμβανομένου διαθέσιμων βάσεων δεδομένων, ροών εργασίας, εργαλείων και μεθόδων ανάλυσης.
