bioecon Раздел для участников
Технология · Экология и восстановление / Восстановление экосистем

Геномика биоразнообразия

Секвенирование и архивирование геномов всех эукариотических форм жизни для поддержки восстановления экосистем и биоразведки.

Риск: низкий Экология и мониторинг US · CN · EU проверено 2026-07-02 · 28 Источники

1 · Что даёт

Геномика биоразнообразия направлена на расшифровку генетических чертежей всего эукариотического биоразнообразия планеты. Earth BioGenome Project (EBP) — часто называемая «Лунной программой биологии» — является центральной инициативой: 10-летний консорциум, цель которого — секвенировать, каталогизировать и в открытом виде опубликовать эталонные геномы хромосомного уровня для всех примерно 1,5-1,8 млн эукариотических видов (растений, животных, грибов и протистов). Этот архив лежит в основе трёх направлений применения: биоразведка (поиск путей синтеза вторичных метаболитов для переноса в синбио-шасси ради лекарств и зелёной химии), природоохранная генетика (выявление инбредной депрессии и разрешение спорной таксономии для программ генетического спасения) и продовольственная безопасность (перенос генов устойчивости от диких сородичей культурных растений в коммерческие сорта средствами геномного редактирования). В связи со снижением стоимости секвенирования ниже 1000 долларов за высококачественный эталонный геном акцент сместился на автоматизированное выделение ультрадлинной ДНК и открытый децентрализованный обмен данными.

Ключевые направления геномики биоразнообразия:

  1. Генерация эталонных геномов: Создание сборок на хромосомном уровне для ключевых и исчезающих видов.
  2. Мониторинг экологической ДНК (eDNA): Отслеживание изменений биоразнообразия путем секвенирования ДНК, попадающей в почву и воду.
  3. Биоразведка (Bioprospecting): Поиск в геномных базах данных новых ферментов и вторичных метаболитов для промышленного использования.
  4. Природоохранная генетика: Оценка генетического разнообразия внутри изолированных популяций для управления программами разведения.

Отраслевая цепочка создания стоимости#

[Сбор образцов] ──> [Выделение ДНК] ──> [Секвенирование] ──> [Биоинформатическая сборка]
                                  │
                           (Аннотация)
                                  │
                                  ▼
[Мониторинг экосистем] <─── [Открытое архивирование данных] <─────┘

Уровни цепочки создания стоимости#

УровеньОписаниеКлючевые входы/выходы
Сбор образцовполевой сбор тканей по Нагойскому протоколу с архивированием морфологических ваучеров.Вход: флора, фауна, разрешения на сбор.
Выход: быстрозамороженные ваучерные ткани.
Выделение ДНКвыделение сверхвысокомолекулярной ДНК без сдвига.Вход: замороженная ткань, магнитные диски Nanobind.
Выход: ВМС ДНК выше 100 т.п.н.
Секвенированиесеквенирование длинными прочтениями на платформах PacBio HiFi и Oxford Nanopore.Вход: ВМС ДНК.
Выход: длинные прочтения выше Q30.
Биоинформатическая сборкареконструкция целых хромосом de novo.Вход: длинные прочтения, контакты Hi-C, Hifiasm/YaHS.
Выход: сборки хромосомного уровня.
Открытое архивирование данныххранение последовательностей в публичных базах.Вход: сборки.
Выход: курируемые эталонные геномы (NCBI, ENA).
Мониторинг экосистемприменение данных для природоохранной политики.Вход: геномы, eDNA.
Выход: планы восстановления видов.

Сквозные технологии сектора:

  • Секвенирование длинных прочтений: Технологии, такие как Nanopore и PacBio, позволяющие получать высоконепрерывные сборки геномов.
  • Пространственная транскриптомика: Картирование экспрессии генов непосредственно в срезах тканей для понимания сложной биологии.
  • Облачные вычисления: Масштабная инфраструктура, необходимая для обработки петабайт геномных данных.

2 · Что заменяет 6

D1Борьба с цветением (цианобактериями) в озёрах и прудах за счёт снижения биогенной нагрузки, биоманипуляции (управление рыбным населением, зоопланктон), восстановления погружённой растительности и плавающих биоплато — вместо медного купороса и химических альгицидов
Заменяет: Медный купорос и другие медьсодержащие альгициды, водные гербициды типа дикват/эндотал, (частично) повторная химическая инактивация фосфора …
SERV
D2Борьба с кокцидиозом птицы живыми вакцинами Eimeria (с фитогенной поддержкой) вместо постоянных кормовых ионофоров и химических кокцидиостатиков
Заменяет: Ионофорные кокцидиостатики (монензин, салиномицин, наразин, ласалоцид, мадурамицин, семдурамицин) и химические антикокцидийные средства …
VET
D1Борьба с гололёдом на дорогах и тротуарах реагентами из биосырья (ацетаты из ферментации, рассолы из побочных продуктов сельского хозяйства, например остатков свекловичной мелассы) и практиками сокращения соли — вместо массового применения хлоридных солей и хлоридных «реагентных» смесей
Заменяет: Хлорид натрия, хлорид кальция, хлорид магния и хлоридные смеси на дорогах, тротуарах и в аэропортах (в России — городские «противогололёдные …
CHEM
D2Борьба с инвазивными плавающими водными сорняками (эйхорния, сальвиния, пистия, альтернантера) с помощью специализированных насекомых-биоагентов — вместо повторных обработок водоёмов гербицидами
Заменяет: 2,4-Д, глифосат, дикват и другие гербициды, распыляемые над водоёмами; повторное механическое выкашивание (частично)
CLASSIC
D2Борьба с комарами и мошками ларвицидами на основе Bacillus thuringiensis israelensis (Bti) и Lysinibacillus sphaericus, устранение мест выплода и растительные репелленты — вместо фосфорорганических ларвицидов и пиретроидной аэрозольной обработки
Заменяет: Темефос и другие фосфорорганические ларвициды (фентион, хлорпирифос, малатион), УМО-обработки пиретроидами/ФОС (дельтаметрин, циперметрин, …
BIOCIDE
D3Борьба с опунцией в Австралии с помощью Cactoblastis cactorum вместо химической и механической расчистки
Заменяет: Химическое уничтожение опунции (пентоксид мышьяка и другие соединения мышьяка), выжигание, выкапывание и дробление
CLASSIC

3 · Как внедрить 6 шагов

  1. 1
    Отбор образцов тканей
    Полевые биологи собирают свежие образцы тканей, мгновенно замораживая их в жидком азоте для идеального сохранения целостности клеточной ДНК.
  2. 2
    Выделение ВМС (UHMW) ДНКЭкстракция
    Лаборатории используют специализированные магнитные нанодиски для бережного выделения сверхвысокомолекулярной ДНК без механического разрушения.
    Кто может выполнить этот шаг подобраны автоматически
    Biological Preparations Великобритания
    “Biological Preparations Ltd is widely recognised as the leading UK company specialising in the development of products based on microbial, antimicrobial, plant extract and enzyme …”
    LEILI MARINEBIO Китай
    “It sells seaweed extract/biostimulant products and related crop regulation and soil improvement services (e.g., Alga600, Alga2000, Alga1000, Seamino, RootMost).”
    Wonderzyme Inc Филиппины
    “It manufactures, and markets organic herbal plant extract concentrate that disinfects, eliminates odor, activates composting, and enhances water quality.”
    Abtec Индия
    “In vitro evaluation and screening of biocontrol agents and plant extracts against pathogens (e.g., Fusarium oxysporum, Staphylococcus aureus, Escherichia coli) and …”
    Renala Мадагаскар
    “Coupled with the state-of-art production processes allow the company to produce cold pressed virgin vegetable oils in line with the most stringent international quality standards.”
    Birufinery Индонезия
    “Core product: BiruLift, a biostimulant made from tropical seaweed extracts (designed to reduce chemical fertilizer use while improving crop growth/yield and resilience) and it uses …”
  3. 3
    Секвенирование длинных прочтенийИспытания и аналитика
    Выделенная ДНК обрабатывается в системах Nanopore или PacBio, генерируя массивные наборы данных непрерывных мульти-килобазных прочтений.
    Кто может выполнить этот шаг подобраны автоматически
    Esco Aster Сингапур
    ✓ ISO 9001 5,000 L промышленный масштаб
    “Esco Aster (Singapore) is a cGMP contract research, development and manufacturing organization (CRDMO/CDMO) and bioinnovation venture accelerator that helps clients and …”
    BRAIN Biotech Германия
    ✓ ISO 9001 промышленный масштаб
    “As a contract research organization (CRO), we provide smart, rapid, and effective solutions using cutting-edge technologies to drive customer success.”
    ASA Spezialenzyme GmbH Германия
    промышленный масштаб
    “As experts in research and development we stand by your side as a competent partner through our services and contract research.”
    Suzano (B3: SUZB3) Бразилия
    ✓ ISO 9001
    “ISO 17025”
    LATU - Laboratorio Tecnológico del Uruguay Уругвай
    “LATU is a national and international reference in innovation, technology transfer and value solutions in analytical services, conformity assessment, metrology and technological …”
    Turion Labs Сингапур
    “Turion Labs is a Singapore-headquartered biotech innovation platform that provides shared laboratory infrastructure, contract research organization (CRO) services, and regulatory …”
  4. 4
    Биоинформатическая сборкаОборудование и инжиниринг
    Суперкомпьютеры запускают сложные графовые алгоритмы для объединения прочтений, используя данные Hi-C для формирования из контигов целых хромосом.
    Кто может выполнить этот шаг подобраны автоматически
    Agreenco Environmental Projects ЮАР
    “Turnkey”
    Papop Таиланд
    ✓ ISO 9001 15,770 MT промышленный масштаб
    “Papop Company Limited is a privately held Thailand-based green tech provider specializing in wastewater treatment and biogas technology (including UASB/anaerobic digestion and H2S …”
    Tsukishima Kikai Япония
    ✓ ISO 9001
    “Tsukishima Kikai (Japan; part of Tsukishima Holdings) designs, manufactures, and sells plant systems and equipment for environmental and industrial infrastructure, including sewage …”
    KIS Group-Sustainability² Индия
    ✓ ISO 9001 10,500 tons пилотный масштаб
    “• Equipment Manufacturing”
    Sistema.bio Мексика
    ✓ ISO 9001 40m³
    “Farms can access a wide range of biogas-powered machinery, encompassing engines and electric generators tailored for biodigesters with a treatment capacity exceeding 40m³.”
    Georem International ЮАР
    “We are contractors, working closely with consultants and clients: we design the solution, build the equipment, and operate it on site.”
  5. 5
    Аннотация геновОборудование и инжиниринг
    Автоматизированные конвейеры ИИ сканируют собранные хромосомы для выявления генов, регуляторных элементов и структурных вариаций.
    Кто может выполнить этот шаг подобраны автоматически
    Agreenco Environmental Projects ЮАР
    “Turnkey”
    Papop Таиланд
    ✓ ISO 9001 15,770 MT промышленный масштаб
    “Papop Company Limited is a privately held Thailand-based green tech provider specializing in wastewater treatment and biogas technology (including UASB/anaerobic digestion and H2S …”
    Tsukishima Kikai Япония
    ✓ ISO 9001
    “Tsukishima Kikai (Japan; part of Tsukishima Holdings) designs, manufactures, and sells plant systems and equipment for environmental and industrial infrastructure, including sewage …”
    KIS Group-Sustainability² Индия
    ✓ ISO 9001 10,500 tons пилотный масштаб
    “• Equipment Manufacturing”
    Sistema.bio Мексика
    ✓ ISO 9001 40m³
    “Farms can access a wide range of biogas-powered machinery, encompassing engines and electric generators tailored for biodigesters with a treatment capacity exceeding 40m³.”
    Georem International ЮАР
    “We are contractors, working closely with consultants and clients: we design the solution, build the equipment, and operate it on site.”
  6. 6
    Публичный релизРегистрация и сертификация
    Полностью курируемый высококачественный эталонный геном загружается в центральные базы данных, такие как GenBank или ENA, для открытого научного доступа.
    Регистрация в РФ / ЕАЭС: SERV — — (оператор: Росприроднадзор, Ростехнадзор)

4 · Кто поставит

Подобранные поставщики (подобраны автоматически)

Rev GenomicsСШАПроизводительработает
PT Restorasi Ekosistem Indonesia - Hutan HarapanИндонезияПроизводительработает
re.greenБразилияПроизводительработает
Terracon EcotechИндияУслуги / консалтингработает
BiomasБразилияНе определенаработает
Kura BiotechЧилиПроизводительработает
SIRAS PACIFIQUEПеруПроизводительработает
NRGene Ltd.ИзраильУслуги / консалтингработает
Green Impact GIАлжирУслуги / консалтингработает
BioConsortiaСШАПроизводительработает
CenGenЮАРНаука / R&Dработает
Limnos Ltd.СловенияПроизводительработает

Ведущие компании и институты (из обзора)

Компания / ИнститутСтранаКлючевые продуктыТехнологические особенностиStatus 2026
Wellcome Sanger🇬🇧 ВеликобританияDarwin Tree of LifeКрупномасштабная сборка de novocommercial
BGI🇨🇳 КНРПлатформы Stereo-seqПространственная транскриптомикаcommercial
UC Davis🇺🇸 СШАКоординация хаба EBPСтандартизация метрик >Q40commercial
Max Planck Institute🇩🇪 ГерманияБиоинформатические инструментыСборщики сложных полиплоидных геномовcommercial
Genoscope🇫🇷 ФранцияМорская метагеномикаЭкологический скринингcommercial
Oxford Nanopore🇬🇧 ВеликобританияMinION/PromethIONСеквенирование сверхдлинных прочтенийcommercial

5 · Правила и путь на рынок

Путь в РФ / ЕАЭС: SERV · — (оператор: Росприроднадзор, Ростехнадзор)
для услуги не требуется; разрешения оператора (комплексное экологическое разрешение ~1 месяц)
Информация, не юридическая консультация — уточните процедуру для вашего продукта. (2026-10-06)
США

США выступают в качестве центрального административного узла глобальных инициатив в области биоразнообразия, координируя стандарты и протоколы данных для Earth BioGenome Project.

Координация EBP, высокопроизводительное секвенирование, облачная инфраструктура#

  • Координационный хаб EBP: UC Davis (рабочая группа Харриса Левина) координирует глобальную сеть EBP и метрики качества сборки (contig N50 выше 1 Мб, точность оснований выше Q40).
  • Vertebrate Genomes Project: группа Эриха Джарвиса в Рокфеллеровском университете ведёт VGP — проект эталонных геномов для всех примерно 70 000 видов позвоночных на прочтениях PacBio HiFi.
  • Коллекции Смитсоновского института и NCBI: Смитсоновский институт обеспечивает курацию образцов и ваучеров для американских инициатив по секвенированию экосистем, а NCBI архивирует открытые геномные данные.
Евросоюз

ЕС концентрируется на глубокой экологической геномике, секвенируя целые экосистемы, чтобы понять последствия изменения климата и открыть новые биопродукты.

Древо жизни Дарвина, морская геномика, суверенитет данных#

  • Darwin Tree of Life: проект DtL под руководством Института Сенгера ставит цель секвенировать все примерно 70 000 эукариотических видов Британии и Ирландии, обеспечивая один из самых производительных в мире конвейеров сборки de novo.
  • Морская биоразведка: французский Genoscope секвенирует океанские микробиомы (в частности, экспедиции Tara Oceans), выявляя ферменты экстремофилов для зелёной химии.
  • Алгоритмы сборки и открытые данные: Институт Макса Планка (лаборатория Майерса) разрабатывает математический аппарат графов перекрытий, лежащий в основе современных ассемблеров, а EMBL-EBI размещает открытую европейскую биоинформатическую инфраструктуру.
Китай

Китай инвестирует значительные средства в масштабную инфраструктуру секвенирования, используя автоматизацию для быстрого секвенирования тысяч азиатских видов растений и животных.

Stereo-seq, Проект 10KP, массовая автоматизация#

  • Пространственная геномика: BGI-Research сочетает запатентованную платформу пространственной транскриптомики Stereo-seq с полногеномной сборкой редких растений Азии.
  • Масштабные проекты: программы «10 000 геномов растений» (10KP) и сопутствующие эукариотические проекты секвенируют мхи, папоротники, водоросли и эндемичных животных на платформах DNBSEQ от BGI; Куньминский институт зоологии ведёт крупнейшие базы эволюционной зоогеографии диких млекопитающих Китая.
  • Национальные базы данных: Национальный генбанк Китая (CNGB) надёжно размещает колоссальные наборы данных о биоразнообразии страны.

6 · Финансирование: тендеры и гранты

ГрантГранты на устойчивую экономику и безопасность через трансформацию экосистем
UKRI · Великобритания
22 окт. 2026 г.
15 дн.
ГрантОткрытая тема: Circular Cities and Regions Initiative для укрепления городского производства в поддержку Clean …
European Commission · Евросоюз
8 апр. 2027 г.
183 дн.
ГрантТехнические инновации для защиты экосистем и масштабирования их восстановления
European Commission · Евросоюз
22 сент. 2027 г.
350 дн.
ГрантУкрепление лесных исследований в поддержку Украины
European Commission · Евросоюз
22 сент. 2027 г.
350 дн.

7 · Технологический стек

Современная геномика биоразнообразия полностью зависит от прорывов в выделении ультрадлинных молекул ДНК и алгоритмической сборке высокоповторяющихся регионов.

  1. Выделение ВМС (UHMW) ДНК:
    • магнитные диски Nanobind (нанокремнезёмное покрытие) мягко наматывают ультрадлинную ДНК при покачивании, сохраняя фрагменты длиной более 100 т.п.н., необходимые для секвенирования длинных прочтений.
    • мягкий низкосдвиговый лизис сохраняет хромосомы мегабазной длины, которые спиновые колонки фрагментировали бы.
  2. Технологии секвенирования:
    • PacBio HiFi и Oxford Nanopore дают многокилобазные прочтения выше Q30, разрешающие повторяющиеся регионы, недоступные коротким прочтениям.
    • определение конформации хроматина Hi-C фиксирует хроматин формальдегидом и лигирует физически близкие участки ДНК, создавая карту контактов для сборки контигов в хромосомы.
  3. Биоинформатические алгоритмы:
    • Hifiasm строит точные контиги из HiFi-прочтений, Purge_dups удаляет гаплотипные дубликаты, а YaHS упорядочивает контиги в скаффолды хромосомного уровня по контактам Hi-C.
    • пайплайны ИИ-аннотации, такие как Braker3, быстро размечают гены, регуляторные элементы и кластеры биосинтетических генов у новых видов.

Источники 28

  1. Wellcome sanger — 2025-08-27T00:00:00.000Z
  2. Wellcome sanger — 2026-04-16T00:00:00.000Z
  3. Wellcome sanger — 2026-04-16T00:00:00.000Z
  4. Wellcome sanger — 2026-04-16T00:00:00.000Z
  5. Wellcome sanger — 2025-06-05T00:00:00.000Z
  6. Bgi — 2026-06-28
  7. Bgi — 2026-06-28
  8. Bgi — 2026-06-28
  9. Bgi — 2026-06-28
  10. Bgi — 2026-06-28
  11. Bgi — 2026-06-28
  12. Bgi — 2026-06-28
  13. Bgi — 2026-06-28
  14. Uc davis — 2026-02-03T00:00:00.000Z
  15. Uc davis — 2025-09-04T00:00:00.000Z
  16. Uc davis — 2025-09-04T00:00:00.000Z
  17. Uc davis — 2025-09-04T00:00:00.000Z
  18. Max planck institute — 2026-06-03T00:00:00.000Z
  19. Max planck institute — 2026-03-10T00:00:00.000Z
  20. Max planck institute — 2026-06-17T00:00:00.000Z
  21. Max planck institute — 2026-03-12T00:00:00.000Z
  22. Max planck institute — 2026-02-16T00:00:00.000Z
  23. Genoscope — 2026-01-13T00:00:00.000Z
  24. Genoscope — 2026-06-09T00:00:00.000Z
  25. Genoscope — 2025-10-03T00:00:00.000Z
  26. Genoscope — 2025-03-25T00:00:00.000Z
  27. Genoscope — 2026-01-14T00:00:00.000Z
  28. Oxford nanopore — 2026-06-28