三个桔子挂在树枝上。一个是健康的,其他两个是小和硬化由于Xylella fastidiosa感染。

柑橘树可以感染了细菌Xylella fastidiosa。它的基因组测序的巴西队在2000年。来源:由底部de Defesa da Citricultura——FUNDECITRUS

Daniela Robles-Espinoza是一年级本科生在墨西哥国立自治大学的科学系)新成立的基因组科学中心在库埃纳瓦卡当她有前排座位的黎明基因组学在她的国家。

今年是2005年。科学家在库埃纳瓦卡,坐落在墨西哥高原西南50公里的城市,导致一个政府资助项目的基因组序列根瘤菌etli一种细菌,生活在一些豆植物的根,帮助他们解决氮。镜像巴西圣保罗大学的努力序列植物病原细菌Xylella fastidiosa五年前,这个项目是一个雄心勃勃的试图建立国家生物技术基础设施,为Robles-Espinoza和她的同学们提供一个机会看前沿基因组学。

“我认为如果你想做良好的科学,你要出国,“Robles-Espinoza说,现在是组长在自治地方的国际人类基因组研究实验室,西北200公里的墨西哥城。“这是在空中的,人们想离开。但我想说,不是。”

二十年后,测序的细菌不再听起来像一个里程碑,但11.6美元从圣保罗政府拨款,项目领导人说x fastidiosa研究获得了比任何其他的国家资助巴西科学。墨西哥项目获得了200万美元,主要投资。科学家在南部和中美洲,这些项目代表的不仅仅是一个放松政府的财权。通过资助墨西哥和巴西科学家序列农业重要的细菌,本国经济是重要的,项目已经帮助引发了地区的生物技术革命。

的x fastidiosa工作”创建了一个网络和圣保罗社区内的嗡嗡声。说,这是非常重要的“Lygia哒Veiga佩雷拉,国家实验室主任圣保罗大学的胚胎干细胞研究。“最大的影响是让这些工具更有效——分子生物学不仅测序也。”

墨西哥和巴西的最初的、有时限的测序项目还帮助培养新一代的基因组学研究人员说拉斐尔·帕拉西奥斯的董事之一r . etli测序的努力和协调自治的国际人类基因组研究实验室。墨西哥创造了一个专业的本科计划未来的遗传学家。在巴西,获得硕士和博士学位学位的学生人数在2000年和2008年之间(见科学翻了一番go.nature.com/3rfim1e)。

然而如果没有更大的投资,这些收益是处于危险之中。虽然一些大型机构获得可持续的资金,并不是所有的研究人员都那么幸运。巴西前总统睚珥Bolsonaro期间一再削减科技经费管理;2021年,巴西的科学预算是44亿雷亚尔(8.52亿美元),与2015年140亿雷亚尔相比,该国的高峰。研究人员希望巴西新当选的总统路易斯•伊纳西奥•卢拉•达席尔瓦,1月1日上任,将会扭转这一趋势。墨西哥投资低于1%的国内生产总值(gdp)科学研究1(相比之下,在美国超过3%和近5%在以色列),根据世界银行(World Bank),墨西哥刚刚为每一百万人327名科学家(与4821年相比每百万在美国)。不过,巴西和墨西哥主机小但充满活力的生物技术社区,帕拉奇斯说。

“有非常好的科学家做的非常好的基因组学在墨西哥,”帕拉奇斯说。“他们是那些将改变墨西哥基因组学的形象。”

国际冲刺

从他的办公室在庞大的圣保罗,费尔南多死观看一场革命的场面。

到1990年代中期,美国和欧洲的研究人员已经开始制造巨大的进步在细菌基因组测序——第一个实验室大肠杆菌,然后是线虫,果蝇和开花植物。与此同时,两个国际团队赛车完成人类基因组。随着生物化学协调员圣保罗研究基金会(FAPESP)必须占州政府,圣保罗州的科研资助机构,他自己的死想引发一场革命。但是,这个会完全巴西。

“在这些新领域领域蓬勃发展,很明显,巴西被留下,“死说。“只有两三个人在巴西人能够一个基因组序列。”

遗传学家和bioinformaticians,但他们中的大多数在国外训练,在许多情况下,呆在那里。那些经常在欧洲或美国的合作项目,而不是返回自己的领先。由于乐观和希望证明自己国家的科学在全球舞台上的勇气,1997年死邀请来自圣保罗的191名科学家参加的测序和分析细菌x fastidiosa。

细菌导致柑橘杂色萎黄病,这种疾病已经感染了自1987年以来,超过1亿年巴西柑橘树。然而,尽管科学家们已经开始解决human-associated细菌,没有人尚未测序植物病原体。已有研究表明,x fastidiosa一个基因组270万个碱基对。把它的基因组学适居带:足够的DNA来挑战科学家但是小,便于管理。

微生物学家史蒂文Lindow,加州大学伯克利分校,回忆思考项目的费用。“我知道它可能是值得的,但这也是出奇的昂贵,”他说。但在不到两年的时间里,巴西团队测序,注释和分析了x fastidiosa基因组,在时间和预算。(一个研究小组花了五年半的序列E。杆菌2)。由此产生的纸3发表在2000年7月13日,短短几个月后,人类基因组,并使的封面吗自然。Joao Carlos塞图巴尔,圣保罗大学生物信息学研究该项目,巴西科学家说,这可能是有史以来第一次。

”一个简单的事实:一群巴西科学家能够组织一个项目,根据计划执行,并公布他们的研究成果在世界上最好的科学期刊之一——这些都是当时几乎从未发生过的事情,”塞图巴尔说。

Joao Carlos塞图巴尔

Joao Carlos塞图巴尔是一个生物信息学大学的研究员圣保罗,巴西。信贷:Aldrey Olegario

Lindow说该项目“改变了字段”通过提供关键的见解等复杂的病原体基因组学和代谢x fastidiosa,为了生存他们工厂主机和昆虫向量。这样的发现来自巴西科学家这一事实是一个奖金,他说。

“基因组之前,很少有研究论文从巴西,“莱昂纳多·德·拉补充道,在阿拉巴马州奥本大学植物病理学家,生于乌拉圭。”,促使很多人工作更多的生物。”

固氮作用

近圣保罗以北7500公里的库埃纳瓦卡,帕拉西奥斯有意识的基因组测序和计算机科学在美国南部和中部是落后几十年,仅次于美国和欧洲。

完成博士学位后在1970年自治,帕拉西奥斯开始在加州斯坦福大学的博士后奖学金。在国外工作的成年礼许多墨西哥科学家当时,斯坦福大学和他睁开眼睛就是科学家可以成就的正确的支持。帕拉西奥斯回到墨西哥,1974年把他的事业不仅仅是基因组学,同时也提高自己国家的科学基础设施”,帮助模具的人将在墨西哥基因组科学的未来领袖”。

六年后,他被任命联合自治固氮研究中心在库埃纳瓦卡。研究所的直接目标是了解更多根瘤菌。2000年,帕拉西奥斯的团队学习R。etli基因组是分段,三分之一坐在六大环状DNA分子称为质粒4。帕拉西奥斯和他的同事们认为,这种分区提供了遗传和代谢的灵活性,使物种生存的一系列具有挑战性的环境。

不过,到2000年代初期,没有人试图序列有机体。帕拉奇斯和他的同事Guillermo戴维拉,自治,基因组学研究员提出了项目到墨西哥的国家科学技术委员会(CONACYT),墨西哥的相当于美国国家科学基金会,2004年,收到了200万美元的赠款。用适当的专业知识可以应用基因组学实验室在墨西哥获得最先进的DNA测序仪没有限制使用。科学家们将“偿还”的设备成本测序的一定数量的基地r . etli基因组。

发表在2006年完成r . etli的基因序列揭示了复杂的安排需要固氮细菌将惰性气体转化成可用的养料5。但帕拉西奥斯的杰作和戴维拉是基因组学的建立一个四年制本科学位在2003年自治,其基因组科学中心教授。从一开始,学生们将会沉浸在实践,研究型课程从遗传学和分子生物学统计和计算机科学。每年一小群学生承认,但帕拉西奥斯希望该项目教育墨西哥的基因组学未来的领导人。超过四分之三的毕业生——迄今为止总计近300——现在在墨西哥发展他们的职业生涯,之后在国外毕业后获得经验。

返航的

Robles-Espinoza是第一个学生参与自治的计划。“这是非常令人兴奋的作为一个年轻的学生,所有的这些突破可能发生在我周围,”她说的基因组测序,她看到在她的祖国。“这就像,我也可以做到这一点!”

一些世界领先的遗传学家给了学生谈判,她说,研究英国之旅之后,2009年,当Robles-Espinoza开始癌症遗传学领域的工作,她获得了剑桥大学的博士位置,英国,2015年2月毕业。完成博士后奖学金之后,帕拉西奥斯Robles-Espinoza回到墨西哥作为初级研究员的最新设备,自治的国际人类基因组研究实验室。

她的工作现在专注于一种黑色素瘤,由美国和欧洲的科学家长期以来一直被忽视。被称为肢端的雀斑的黑色素瘤,肿瘤包括只有几个百分点的黑色素瘤病例在欧洲血统的人,但更常见的有色人群,包括那些在墨西哥。因为癌症是常见的在本地,她已经准备好访问患者样本。她还联手在斯德哥尔摩卡罗林斯卡研究所的科学家们。

“在许多情况下,一个项目的优先级设置的领先国家,“Robles-Espinoza说。尽管墨西哥科学家经常与世界各地的同事们合作,他们没有设置的议程,他们也没有接受培训和基础设施的投资。“是很重要的,你不仅可以参与其他人在做什么,你可以和直接。”

卡拉Daniela罗伯斯埃斯皮诺萨

丹妮拉Robles-Espinoza(右)研究遗传易感性皮肤癌。信贷:耶稣Rene黄

Robles-Espinoza的一个同学,玛丽亚Gutierrez-Arcelus,也与她的职业生涯轨迹学分自治计划。immunogeneticist在波士顿儿童医院和哈佛医学院波士顿,马萨诸塞州,Gutierrez-Arcelus研究基因组贡献自身免疫性疾病,如系统性红斑狼疮、哮喘和关节炎。其他校友从古代DNA研究植物育种,她说。

“(测序)项目真正推动基因组学在墨西哥,我认为很多功劳要为这一愿景,帕拉西奥斯博士”Gutierrez-Arcelus说。

事实上,巴西和墨西哥球队都表示,他们最大的影响是在鼓舞人心的年轻科学家。的X。fastidiosa项目中,塞图巴尔说,“很明显,这个项目是一个平台,研究人员在圣保罗会加速基因组测序技术。”

和影响远远超过墨西哥和巴西。作为一个年轻的研究生在圣地亚哥智利大学在2000年代中期,阿尔瓦罗·Lladser经常质疑他的能力在他的祖国做开创性的科学。一项为期三年的博士后奖学金卡罗林斯卡学院致力于癌症疫苗强化他的怀疑。

“目前国外先进技术总是比在家里。我们总是有点落后,”他说。

Lladser取决于单细胞测序的工作,技术不是现成的,当他2010年回到智利研究肿瘤微环境在圣地亚哥在科学和生命的基础。但是他的知识,墨西哥和巴西的团队所做的在过去的十年中告诉他,他可以帮助智利建立这种类型的能力。他一直专注于国家的基因组分析能力在RNA单细胞测序等领域为智利的科学家们通过举办课程。

面对现实

新一代的科学家训练这些早期的测序项目正在帮助佩雷拉叫做gen-t运行一个生物技术新创公司,她在2021年推出。gen-t的目标是提供与as-yet-unsequenced制药公司和学术界的研究人员在巴西的人口遗传多样性。历史上,其他国家掠夺巴西的自然资源,这使得巴西人很难受益于自己的生物多样性。佩雷拉希望gen-t将帮助巴西人从他们的基因多样性,分享利润和Robles-Espinoza一样,有助于开发生物医学解决方案的异构人口,包括欧洲,非洲和美国原住民血统。不到1%的基因组数据包括所有人从中央或南美洲6。gen-t的目标的价值反映在它的资金担保,2021年价值1000万雷亚尔。

“这是一个机会,因为巴西有提供我们遗传多样性的世界,”佩雷拉说。

然而今天,资金和政治现实已经黯然失色的塞图巴尔和帕拉西奥斯的最初的理想。帕拉西奥斯说即使他所能找到的一次性生物科技计划项目的资金就像他在2000年代早期,没有政府继续投资,墨西哥的生物技术社区是挣扎的风险。巴西也没有足够的教授和其他永久性的职位保持最好的和最聪明的研究人员,说,死和塞图巴尔,就业机会和利润更丰厚的资金在世界其他地方很难保持他们训练的人才。的原因之一是Gutierrez-Arcelus说,她一直在波士顿而不是回家。

“重要的是能够研究世界上所有人群。在基因组学发达在墨西哥能真正造福两墨西哥人和世界其他地方,”她说。

的顺序x fastidiosa和r . etli显示世界上到底有多少科学家在美国南部和中部可以实现通过适当的资金。该地区的政治意愿建立在那些早期的投资将会决定未来如何能保持已经取得的进步,。

“年轻人未来,”帕拉奇斯说。