La fenómica es el estudio sistemático de fenotipos , [1] y fue acuñada por UC Berkeley y el científico de LBNL Steven A. Garan. [2] [3] [4] Como tal, es un área de investigación transdisciplinaria que involucra biología , ciencias de datos , ingeniería y otros campos. La fenómica se ocupa de la medición de fenomas donde un fenoma es el conjunto de fenotipos (rasgos físicos y bioquímicos) que puede producir un organismo dado durante el curso del desarrollo y en respuesta a mutaciones genéticas e influencias ambientales. [5]Los conceptos de fenómica se utilizan en genómica funcional , investigación farmacéutica , ingeniería metabólica , investigación agrícola y cada vez más en filogenia . [6]
Un área importante de esfuerzo implica mejorar, tanto cualitativa como cuantitativamente, la capacidad de medir fenomas.
Aplicaciones
En ciencias de las plantas, la investigación fenómica se produce tanto en el campo como en entornos controlados. La fenómica de campo abarca la medición de fenotipos que ocurren tanto en condiciones cultivadas como naturales, mientras que la investigación de fenómica en ambientes controlados implica el uso de casas de vidrio, cámaras de crecimiento y otros sistemas donde las condiciones de crecimiento pueden ser manipuladas. El pórtico TERRA-REF en Maricopa, Arizona es una plataforma desarrollada para medir fenotipos de campo, y la Iniciativa Maize Genomes to Fields [7] es un ejemplo de un proyecto fenómico de campo distribuido a gran escala en muchos entornos y años. Los sistemas de ambiente controlado incluyen el Enviratron [8] en la Universidad Estatal de Iowa , el Salón de Cultivo de Plantas en construcción en IPK y plataformas en el Centro de Ciencias Vegetales Donald Danforth , la Universidad de Nebraska-Lincoln y otros lugares.
Estándares, métodos, herramientas e instrumentación
Un estándar de información mínima sobre un experimento de fenotipado de plantas (MIAPPE) [9] está disponible y en uso entre muchos investigadores que recopilan y organizan datos fenómicos de plantas. Existen métodos de análisis emergentes, que incluyen un conjunto diverso de paquetes de software en visión artificial disponibles a través de PlantCV. Muchos grupos de investigación se centran en el desarrollo de sistemas utilizando Breeding API, una especificación de API de servicio web RESTful estandarizada para comunicar datos de fitomejoramiento.
Australian Plant Phenomics Facility (APPF), una iniciativa del gobierno australiano, ha desarrollado una serie de nuevos instrumentos para mediciones completas y rápidas de fenotipos tanto en el laboratorio como en el campo. La NAPPN mantiene una lista de plantas de plantas fenómicas en América del Norte. [10]
Coordinación de investigación y comunidades
La Red Internacional de Fenotipado de Plantas (IPPN) es una organización que busca permitir el intercambio de conocimiento, información y experiencia en muchas disciplinas involucradas en la fenómica de las plantas al proporcionar una red que vincule a miembros, operadores de plataformas, usuarios, grupos de investigación, desarrolladores y legisladores. . Los socios regionales incluyen la Red Europea de Fenotipado de Plantas (EPPN), la Red de Fenotipado de Plantas de América del Norte (NAPPN) y otros.
La infraestructura europea de investigación para el fenotipado de plantas, EMPHASIS, [11] permite a los investigadores utilizar instalaciones, servicios y recursos para el fenotipado de plantas a múltiples escalas en toda Europa. EMPHASIS tiene como objetivo promover la seguridad alimentaria y el comercio agrícola en un clima cambiante al permitir que los científicos comprendan mejor el rendimiento de las plantas y traduzcan este conocimiento en aplicaciones. [11]
Ver también
- PhenomicDB , una base de datos que combina datos genéticos y fenotípicos de varias especies
- Micromatriz de fenotipo
- Ontología del fenotipo humano , una ontología formal de los fenotipos humanos
Referencias
- ^ Bilder, RM; Sabb, FW; Cannon, TD; Londres, ED; Jentsch, JD; Parker, DS; Poldrack, RA; Evans, C; Freimer, NB (2009). "Fenómica: el estudio sistemático de fenotipos en una escala de todo el genoma" . Neurociencia . 164 (1): 30–42. doi : 10.1016 / j . neurociencia.2009.01.027 . PMC 2760679 . PMID 19344640 .
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- ^ lista de instalaciones de fenómenos vegetales en América del Norte
- ^ a b ÉNFASIS
Otras lecturas
- Schilling, CH; Edwards, JS; Palsson, BO (1999). "Hacia la fenómica metabólica: análisis de datos genómicos mediante balances de flujo". Progreso de la biotecnología . 15 (3): 288–295. doi : 10.1021 / bp9900357 . PMID 10356245 .
- Gerlai, R. (2002). "Fenómica: ¿ficción o futuro?". Tendencias en neurociencias . 25 (10): 506–509. doi : 10.1016 / S0166-2236 (02) 02250-6 . PMID 12220878 .