Transforming ecology and conservation biology through genome editing

As the conservation challenges increase, new approaches are needed to help combat losses in biodiversity and slow or reverse the decline of threatened species. Genome-editing technology is changing the face of modern biology, facilitating applications that were unimaginable only a decade ago. The technology has the potential to make significant contributions to the fields of evolutionary biology, ecology, and conservation, yet the fear of unintended consequences from designer ecosystems containing engineered organisms has stifled innovation. To overcome this gap in the understanding of what genome editing is and what its capabilities are, more research is needed to translate genome-editing discoveries into tools for ecological research. Emerging and future genome-editing technologies include new clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR) targeted sequencing and nucleic acid detection approaches as well as species genetic barcoding and somatic genome-editing technologies. These genome-editing tools have the potential to transform the environmental sciences by providing new noninvasive methods for monitoring threatened species or for enhancing critical adaptive traits. A pioneering effort by the conservation community is required to apply these technologies to real-world conservation problems.Transformación de la Ecología y la Biología de la Conservación por medio de la Edición Genómica Resumen Conforme aumentan los retos de conservación, se necesitan nuevas estrategias para ayudar a combatir las pérdidas de biodiversidad y para disminuir o revertir la declinación de especies. La tecnología de edición genómica está cambiando el rostro de la biología moderna, facilitando aplicaciones que eran inimaginables hace una década. Esta tecnología tiene el potencial de contribuir significativamente en los campos de la biología evolutiva, la ecología y la conservación, aun así, el miedo a las consecuencias accidentales de los ecosistemas planeados que contienen organismos diseñados ha sofocado a la innovación. Para sobreponerse a este vacío en el entendimiento de lo que es la edición genómica y cuáles son sus capacidades se requiere de mayor investigación para traducir los descubrimientos de la edición genómica a herramientas para la investigación ecológica. Las tecnologías de edición genómica emergentes y futuras incluyen nuevas estrategias CRISPR enfocadas en la secuenciación y detección de ácidos nucleicos, así como tecnologías de definición del código de barras genético de las especies y de edición somática de genes. Estas herramientas de edición genómica tienen el potencial para transformar las ciencias ambientales al proporcionar nuevos métodos no invasivos para el monitoreo de especies amenazadas o para mejorar las características adaptativas más importantes. Se requiere de un esfuerzo vanguardista por parte de la comunidad conservadora para aplicar esta tecnología a los problemas de conservación en el mundo real.随着生物多样性保护面临越来越多的挑战, 我们需要新的方法来对抗生物多样性丧失、减缓或逆转受胁迫物种的种群下降。基因组编辑技术推动了十年前人们还无法想象的应用, 正在改变着现代生物学的面貌。这项技术能为进化生物学、生态学和保护生物学领域做出重大贡献。然而, 对含有被工程改造过的生物有机体的生态系统是否会产生意外后果的担忧, 限制了这个方向的创新。为了帮助理解基因组编辑的概念及其功能, 还需要更多的研究将基因组编辑发现转变为生态学研究的工具。新兴及未来的基因组编辑技术包括新的 CRISPR 靶向测序和核酸检测方法、物种遗传条形码和体细胞基因组编辑技术等。这些基因组编辑工具可以通过提供新的非损伤性方法来监测受胁迫物种, 或改进关键的适应性性状, 为环境科学带来重大改变。因此, 要将这些技术应用于现实中的保护问题, 需要保护领域努力进行开拓。【翻译: 胡怡思; 审校: 聂永刚】.