Fenomika

Fenomika to systematyczne badanie cech składających się na fenotyp i została ukuta przez naukowca z UC Berkeley i LBNL, Stevena A. Garana. Jako taki jest to transdyscyplinarny obszar badań obejmujący biologię , nauki o danych , inżynierię i inne dziedziny. Fenomika zajmuje się pomiarem fenotypu, w którym występuje fenomen to zestaw cech (cech fizycznych i biochemicznych), które dany organizm może wytworzyć w trakcie rozwoju oraz w odpowiedzi na mutacje genetyczne i wpływy środowiska. Związek między fenotypem a genotypem umożliwia naukowcom zrozumienie i badanie plejotropii . Koncepcje fenomenologiczne są wykorzystywane w genomice funkcjonalnej , badaniach farmaceutycznych , inżynierii metabolicznej , badaniach rolniczych iw coraz większym stopniu w filogenetyce .

Wyzwania techniczne obejmują poprawę, zarówno jakościową, jak i ilościową, zdolności do mierzenia zjawisk.

Aplikacje

Nauki o roślinach

W naukach o roślinach badania fenomenologiczne odbywają się zarówno w środowisku terenowym, jak i kontrolowanym. Fenomika polowa obejmuje pomiar fenotypów występujących zarówno w warunkach uprawnych, jak i naturalnych, podczas gdy badania fenomiki środowiska kontrolowanego obejmują wykorzystanie szklarni, komór wzrostowych i innych systemów, w których można manipulować warunkami wzrostu. Uniwersytet Arizony Field Scanner w Maricopa w Arizonie to platforma opracowana do pomiaru fenotypów polowych, a inicjatywa Maize Genomes to Fields jest przykładem wielkoskalowego, rozproszonego projektu fenomiki polowej obejmującego wiele środowisk i lat. Kontrolowane systemy środowiskowe obejmują Enviratron na Iowa State University , Plant Cultivation Hall w budowie w IPK oraz platformy w Donald Danforth Plant Science Center , University of Nebraska-Lincoln i gdzie indziej.

Nauki farmaceutyczne

Fenomika profilowania komórek staje się potężną technologią do badania odpowiedzi komórkowych na zaburzenia genetyczne lub chemiczne. Mikroskopia o wysokiej zawartości w połączeniu z sondami fluorescencyjnymi może być wykorzystana do przechwytywania bogatych informacji fenotypowych. Analiza fenomenalna komórek wykorzystywana jest m.in. do badań genomiki funkcjonalnej, fenotypowania chorób, identyfikacji celu związków, przewidywania mechanizmu działania (MoA) oraz badań toksyczności.

Normy, metody, narzędzia i oprzyrządowanie

Norma Minimal Information About a Plant Phenotyping Experiment (MIAPPE) jest dostępna i używana przez wielu badaczy zbierających i porządkujących dane dotyczące fenomenów roślin. Istnieje zróżnicowany zestaw metod widzenia komputerowego do analizy danych obrazowania 2D i 3D roślin. Metody te są dostępne dla społeczności w różnych implementacjach, od gotowych dla użytkowników końcowych platform cybernetycznych w chmurze, takich jak DIRT i PlantIt, po ramy programistyczne dla twórców oprogramowania, takie jak PlantCV. Wiele grup badawczych koncentruje się na opracowywaniu systemów wykorzystujących Breeding API, standardową specyfikację RESTful Web Service API do przekazywania danych hodowlanych roślin.

Australian Plant Phenomics Facility (APPF), inicjatywa rządu australijskiego, opracowała szereg nowych instrumentów do kompleksowych i szybkich pomiarów fenotypów zarówno w laboratorium, jak iw terenie.

Koordynacja badań i społeczności

Międzynarodowa Sieć Fenotypowania Roślin (IPPN) to organizacja, której celem jest umożliwienie wymiany wiedzy, informacji i ekspertyz w wielu dyscyplinach związanych z fenomiką roślin poprzez zapewnienie sieci łączącej członków, operatorów platform, użytkowników, grupy badawcze, programistów i decydentów . Partnerami regionalnymi są Europejska Sieć Fenotypowania Roślin (EPPN), Północnoamerykańska Sieć Fenotypowania Roślin (NAPPN) i inni.

Europejska infrastruktura badawcza do fenotypowania roślin, EMPHASIS, umożliwia naukowcom korzystanie z obiektów, usług i zasobów do wieloskalowego fenotypowania roślin w całej Europie. Celem projektu EMPHASIS jest promowanie przyszłego bezpieczeństwa żywnościowego i działalności rolniczej w zmieniającym się klimacie poprzez umożliwienie naukowcom lepszego zrozumienia wydajności roślin i przełożenia tej wiedzy na zastosowania.

Zobacz też

Dalsza lektura

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Phenomics&oldid=1139876927 ”