Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Феномика – фенотипті құрайтын белгілерді жүйелі түрде зерттеу. Оны Калифорния университеті Беркли және LBNL ғалымы Стивен А. Гаран енгізген. Осы ретте, бұл биология, дерек ғылымдары, инженерия және басқа да салаларды қамтитын трансдисциплинарлық зерттеу саласы болып табылады. Феномика фенотипті өлшеумен айналысады, мұнда феномом – бұл белгілі бір организмнің даму барысында және генетикалық мутациялар мен қоршаған ортаның ықпалына жауап ретінде өндіре алатын белгілердің (физикалық және биохимиялық белгілер) жиынтығы. Организмнің фенотипі уақыт өте өзгеретінін есімізде ұстаған жөн. Фенотип пен генотип арасындағы байланыс зерттеушілерге плейотропияны түсінуге және зерттеуге мүмкіндік береді. Феномика ұғымдары функционалды геномикада, фармацевтикалық зерттеулерде, метаболикалық инженерияда, ауыл шаруашылығы зерттеулерінде және көбірек филогенетикада қолданылады. Техникалық қиындықтар феномомды өлшеу қабілетін сапалық және сандық тұрғыдан жақсартуды қамтиды. Аризона штатының Марикопа қаласында далалық фенотиптерді өлшеуге арналған платформа құрылған. Бақыланатын орта жүйелеріне Айова штаты университетіндегі Энвиратрон, IPK-де салынып жатқан өсімдік өсіру залы, Дональд Данфорт өсімдік ғылымы орталығындағы, Небраска-Линкольн университетіндегі және басқа да жерлердегі платформалар кіреді.
Phenomics is the systematic study of traits that make up a phenotype. It was coined by UC Berkeley and LBNL scientist Steven A. Garan. As such, it is a transdisciplinary area of research that involves biology, data sciences, engineering and other fields. Phenomics is concerned with the measurement of the phenotype where a phenome is a set of traits (physical and biochemical traits) that can be produced by a given organism over the course of development and in response to genetic mutation and environmental influences. It is also important to remember that an organism's phenotype changes with time. The relationship between phenotype and genotype enables researchers to understand and study pleiotropy. Phenomics concepts are used in functional genomics, pharmaceutical research, metabolic engineering, agricultural research, and increasingly in phylogenetics. Technical challenges involve improving, both qualitatively and quantitatively, the capacity to measure phenomes. in Maricopa, Arizona is a platform developed to measure field phenotypes. Controlled environment systems include the Enviratron at Iowa State University, the Plant Cultivation Hall under construction at IPK, and platforms at the Donald Danforth Plant Science Center, the University of Nebraska Lincoln, and elsewhere.
Стандарттар, әдістер, құралдар және аспаптар
Өсімдіктер фенотипін зерттеу эксперименті туралы минималды ақпарат (MIAPPE) стандарты қолданыста және өсімдіктер феномикасы деректерін жинап, ұйымдастыратын көптеген зерттеушілер оны пайдаланады. Өсімдіктердің 2D және 3D бейнелеу деректерін талдау үшін компьютерлік көру әдістерінің алуан түрлі жиынтығы бар. Бұл әдістер қауымдастыққа әртүрлі іске асыру нысандарында қолжетімді, мысалы, DIRT және PlantIt сияқты бұлттағы соңғы пайдаланушыға дайын кибер-платформалардан бастап, PlantCV сияқты бағдарламалық жасақтаманы әзірлеушілерге арналған бағдарламалау аяларына дейін. Көптеген зерттеу топтары өсімдіктерді селекциялау деректерін беруге арналған стандартталған RESTful Web Service API сипаттамасы – Breeding API-ді пайдалана отырып, жүйелерді әзірлеуге бағытталған. Австралия үкіметінің бастамасымен құрылған Австралия өсімдіктер феномикасы орталығы (APPF) зертханада да, егістікте де фенотиптерді жан-жақты және жылдам өлшеуге арналған бірқатар жаңа құралдарды жасады.
A Minimal Information About a Plant Phenotyping Experiment (MIAPPE) standard is available and in use among many researchers collecting and organizing plant phenomics data. A diverse set of computer vision methods exist to analyze 2D and 3D imaging data of plants. These methods are available to the community in various implementations, ranging from end user ready cyber platforms in the cloud such as DIRT and PlantIt to programming frameworks for software developers such as PlantCV. Many research groups are focused on developing systems using the Breeding API, a Standardized RESTful Web Service API Specification for communicating Plant Breeding Data. The Australian Plant Phenomics Facility (APPF), an initiative of the Australian government, has developed a number of new instruments for comprehensive and fast measurements of phenotypes in both the lab and the field.
Ғылыми зерттеулерді үйлестіру және қауымдастықтар
Халықаралық өсімдік фенотипі желісі (IPPN) – өсімдік феномикасымен айналысатын көптеген салалар бойынша білім, ақпарат және тәжірибе алмасуды желі арқылы қамтамасыз ететін ұйым, ол мүшелерді, платформа операторларын, пайдаланушыларды, зерттеу топтарын, әзірлеушілерді және саясаткерлерді байланыстырады. Аймақтық серіктестеріне Еуропалық өсімдік фенотипі желісі (EPPN), Солтүстік Америка өсімдік фенотипі желісі (NAPPN) және басқалары кіреді. Өсімдік фенотипін зерттеуге арналған Еуропалық ғылыми-зерттеу инфрақұрылымы EMPHASIS зерттеушілерге Еуропа бойынша көп деңгейлі өсімдік фенотипін зерттеу үшін жабдықтар, қызметтер мен ресурстарды пайдалануға мүмкіндік береді. EMPHASIS климаттың өзгеруіне байланысты болашақ азық-түлік қауіпсіздігін және ауыл шаруашылығы бизнесін дамытуға, ғалымдарға өсімдіктердің өнімділігін жақсырақ түсінуге және осы білімді қолдануға бағытталған.
The International Plant Phenotyping Network (IPPN) is an organization that seeks to enable exchange of knowledge, information, and expertise across many disciplines involved in plant phenomics by providing a network linking members, platform operators, users, research groups, developers, and policy makers. Regional partners include, the European Plant Phenotyping Network (EPPN), the North American Plant Phenotyping Network (NAPPN), and others. The European research infrastructure for plant phenotyping, EMPHASIS, enables researchers to use facilities, services and resources for multi scale plant phenotyping across Europe. EMPHASIS aims to promote future food security and agricultural business in a changing climate by enabling scientists to better understand plant performance and translate this knowledge into application.