페노믹스

Phenomics

페노믹스는 표현형을 [1]구성하는 특성에 대한 체계적인 연구입니다.그것은 UC 버클리와 LBNL 과학자 스티븐 A에 의해 만들어졌습니다.가란.[2][3]생물학, 데이터 과학, 공학 및 기타 분야를 포함하는 학제적 연구 분야입니다.페노믹스는 페노믹스가 유전적 돌연변이와 환경적 영향에 반응하여 주어진 유기체에 의해 생성될 수 있는 일련의 특성(물리적, 생화학적 특성)인 표현형의 측정과 관련이 있습니다.유기체의 표현형은 시간이 지남에 따라 변한다는 것을 기억하는 것도 중요합니다.표현형과 유전자형 사이의 관계는 연구자들이 다형성을 [4]이해하고 연구할 수 있게 해줍니다.페노믹스 개념은 기능 유전체학, 제약 연구, 대사 공학, 농업 연구, 그리고 점점 더 계통발생학에서 [5]사용됩니다.

기술적 과제는 페놈을 [4]측정하는 능력을 질적으로나 양적으로 향상시키는 것을 포함합니다.

적용들

식물학

식물 과학에서 페노믹스 연구는 현장과 통제된 환경에서 모두 발생합니다.현장 페노믹스는 재배된 조건과 자연 조건 모두에서 발생하는 표현형의 측정을 포함하는 반면, 통제된 환경 페노믹스 연구는 유리 하우스, 성장 챔버 및 성장 조건을 조작할 수 있는 다른 시스템의 사용을 포함합니다.애리조나 마리코파에 있는 애리조나 대학의 필드[6] 스캐너는 필드 표현 유형을 측정하기 위해 개발된 플랫폼입니다.통제된 환경 시스템에는 아이오와 주립 대학교의 Enviratron[7], IPK에서 건설 중인 식물 재배 홀, Donald Danforce 식물 과학 센터, 네브래스카-링컨 대학교 등의 플랫폼이 포함됩니다.

표준, 방법, 도구 및 계측기

MIAPE(Minimal Information About a Plant Phenotyping Experiment) 표준을[8] 사용할 수 있으며 식물 페노믹스 데이터를 수집하고 구성하는 많은 연구자들이 사용하고 있습니다.식물의 2D 및 3D 영상 데이터를 분석하기 위한 다양한 컴퓨터 비전 방법이 있습니다.이러한 방법은 DITT 및 PlantIt와[10] 같은[9] 클라우드의 최종 사용자 지원 사이버 플랫폼에서 PlantCV와 [11]같은 소프트웨어 개발자를 위한 프로그래밍 프레임워크에 이르기까지 다양한 구현에서 커뮤니티에 제공됩니다.많은 연구 그룹은 식물 육종 데이터 통신을 위한 표준화된 RESTful 웹 서비스 API 규격인 Breeding API를 사용하여 시스템을 개발하는 데 집중하고 있습니다.

호주 정부의 이니셔티브인 Australian Plant Phenomics Facility(APPF)는 실험실과 현장 모두에서 표현 유형을 포괄적이고 신속하게 측정할 수 있는 많은 새로운 도구를 개발했습니다.

연구 조정 및 커뮤니티

국제 식물 표현형 네트워크(IPPN)[12]는 구성원, 플랫폼 운영자, 사용자, 연구 그룹, 개발자 및 정책 입안자를 연결하는 네트워크를 제공함으로써 식물 현상학과 관련된 많은 분야에 걸쳐 지식, 정보 및 전문 지식의 교환을 가능하게 하려는 조직입니다.지역 파트너로는 유럽 식물 표현형 네트워크(EPPN), 북미 식물 표현형 네트워크(NAPPN)[13] 등이 있습니다.

유럽의 식물 표현형 연구 인프라인 [14]강조를 통해 연구자들은 유럽 전역의 다단계 식물 표현형을 위해 시설, 서비스 및 자원을 사용할 수 있습니다.강조는 과학자들이 식물의 성능을 더 잘 이해하고 이 지식을 응용으로 전환할 수 있도록 함으로써 변화하는 기후에서 미래의 식량 안보와 농업 사업을 촉진하는 것을 목표로 합니다.

참고 항목

레퍼런스

  1. ^ Bilder, R.M.; Sabb, F.W.; Cannon, TD; London, ED; Jentsch, JD; Parker, DS; Poldrack, RA; Evans, C; Freimer, NB (2009). "Phenomics: The systematic study of phenotypes on a genome-wide scale". Neuroscience. 164 (1): 30–42. doi:10.1016/j.neuroscience.2009.01.027. PMC 2760679. PMID 19344640.
  2. ^ Jin, Li (2021-02-01). "Welcome to the Phenomics Journal". Phenomics. 1 (1): 1–2. doi:10.1007/s43657-020-00009-4. ISSN 2730-5848. PMC 9584128. PMID 36939790.
  3. ^ Guanghui, Yu; Xuanjun, Fang (2009). "Concept of phenomics and its development in plant science". Molecular Plant Breeding. ISSN 1672-416X – via The Food and Agriculture Organization (FAO) is a specialized agency of the United Nations.
  4. ^ a b Houle, David; Govindaraju, Diddahally R.; Omholt, Stig (2010). "Phenomics: the next challenge". Nature Reviews Genetics. 11 (12): 855–866. doi:10.1038/nrg2897. PMID 21085204. S2CID 14752610.
  5. ^ O'Leary, M. A.; Bloch, J. I.; Flynn, J. J.; Gaudin, T. J.; Giallombardo, A.; Giannini, N. P.; Goldberg, S. L.; Kraatz, B. P.; Luo, Z.-X.; Meng, J.; Ni, X.; Novacek, M. J.; Perini, F. A.; Randall, Z.; Rougier, G. W.; Sargis, E. J.; Silcox, M. T.; Simmons, N. B.; Spaulding, M.; Velazco, P. M.; Weksler, M.; Wible, J. R.; Cirranello, A. L. (2013). "The placental mammal ancestor and the post-K-Pg radiation of placentals". Science. 332 (6120): 662–667. Bibcode:2013Sci...339..662O. doi:10.1126/science.1229237. hdl:11336/7302. PMID 23393258. S2CID 206544776.
  6. ^ 마리코파 연구소 부지에 설치된 애리조나 대학교의 TerraRef Gantry 시스템
  7. ^ Bao, Yin; Zarecor, Scott; Shah, Dylan; Tuel, Taylor; Campbell, Darwin A.; Chapman, Antony V. E.; Imberti, David; Kiekhaefer, Daniel; Imberti, Henry; Lübberstedt, Thomas; Yin, Yanhai; Nettleton, Dan; Lawrence-Dill, Carolyn J.; Whitham, Steven A.; Tang, Lie; Howell, Stephen H. (23 October 2019). "Assessing plant performance in the Enviratron". Plant Methods. 15 (1): 117. doi:10.1186/s13007-019-0504-y. PMC 6806530. PMID 31660060.
  8. ^ Papoutsoglou, Evangelia A.; Faria, Daniel; Arend, Daniel; Arnaud, Elizabeth; Athanasiadis, Ioannis N.; Chaves, Inês; Coppens, Frederik; Cornut, Guillaume; Costa, Bruno V.; Ćwiek‐Kupczyńska, Hanna; Droesbeke, Bert; Finkers, Richard; Gruden, Kristina; Junker, Astrid; King, Graham J.; Krajewski, Paweł; Lange, Matthias; Laporte, Marie-Angélique; Michotey, Célia; Oppermann, Markus; Ostler, Richard; Poorter, Hendrik; Ramı́rez‐Gonzalez, Ricardo; Ramšak, Živa; Reif, Jochen C.; Rocca‐Serra, Philippe; Sansone, Susanna-Assunta; Scholz, Uwe; Tardieu, François; Uauy, Cristobal; Usadel, Björn; Visser, Richard G. F.; Weise, Stephan; Kersey, Paul J.; Miguel, Célia M.; Adam‐Blondon, Anne-Françoise; Pommier, Cyril (2020). "Enabling reusability of plant phenomic datasets with MIAPPE 1.1". New Phytologist. 227 (1): 260–273. doi:10.1111/nph.16544. PMC 7317793. PMID 32171029.
  9. ^ 뿌리 특성의 디지털 이미징(Dirt)
  10. ^ PlantIt: 클라우드에서 무료 이미지 기반 식물 표현형 자동화
  11. ^ 플랜트CV
  12. ^ IPPN - 국제 식물 표현형 네트워크
  13. ^ NAPPN - 북미 식물 표현형 네트워크
  14. ^ 강조

진일보한 내용