Hispanopedia Wiki
Articulo de referencia

Fenómica

La fenómica estudia los fenotipos utilizando métodos de fenotipado para caracterizar un organismo con un conjunto de rasgos [ 1 ] [ 2 ] que cambian con el tiempo, debido al desa...

Hispanopedia WikiContenido en espanolLectura gratuita

La fenómica estudia los fenotipos utilizando métodos de fenotipado para caracterizar un organismo con un conjunto de rasgos [ 1 ] [ 2 ] que cambian con el tiempo, debido al desarrollo y el envejecimiento o a través de la metamorfosis, como cuando una oruga se transforma en mariposa. La fenómica es un área de investigación transdisciplinaria que involucra la biología , las ciencias de datos , la ingeniería y otros campos. La fenómica se ocupa de la medición del fenotipo, donde un fenoma es un conjunto de rasgos (rasgos físicos y bioquímicos) que puede producir un organismo dado a lo largo del desarrollo y en respuesta a mutaciones genéticas e influencias ambientales.

El fenotipo de un organismo cambia con el tiempo. La relación entre fenotipo y genotipo permite a los investigadores comprender y estudiar la pleiotropía . [ 3 ] Los conceptos de fenómica se utilizan en genómica funcional , investigación farmacéutica , ingeniería metabólica , investigación agrícola y, cada vez más, en filogenética . [ 4 ]

Los desafíos técnicos implican mejorar, tanto cualitativa como cuantitativamente, la capacidad de medir fenomas. [ 3 ]

Aplicaciones

Ciencias vegetales

En ciencias vegetales, la investigación fenómica se lleva a cabo tanto en campo como en ambientes controlados. La fenómica de campo abarca la medición de fenotipos que se presentan tanto en condiciones cultivadas como naturales, mientras que la investigación fenómica en ambientes controlados implica el uso de invernaderos, cámaras de crecimiento y otros sistemas donde se pueden manipular las condiciones de crecimiento. El Field Scanner de la Universidad de Arizona [ 5 ] en Maricopa, Arizona, es una plataforma desarrollada para medir fenotipos de campo. Los sistemas de ambientes controlados incluyen el Enviratron [ 6 ] en la Universidad Estatal de Iowa , el PhenoSphere [ 7 ] en el Instituto Leibniz de Genética Vegetal e Investigación de Cultivos y plataformas en el Centro de Ciencias Vegetales Donald Danforth , la Universidad de Nebraska-Lincoln y otros lugares.

Normas, métodos, herramientas e instrumentación

El estándar MIAPPE (Información Mínima sobre un Experimento de Fenotipado de Plantas) [ 8 ] está disponible y es utilizado por muchos investigadores que recopilan y organizan datos de fenómica vegetal. Existe un conjunto diverso de métodos de visión artificial para analizar datos de imágenes 2D y 3D de plantas. Estos métodos están disponibles para la comunidad en varias implementaciones, que van desde plataformas cibernéticas listas para el usuario final en la nube como DIRT [ 9 ] y PlantIt [ 10 ] hasta marcos de programación para desarrolladores de software como PlantCV. [ 11 ] Muchos grupos de investigación se centran en desarrollar sistemas que utilizan la API de Breeding, una especificación estandarizada de API de servicio web RESTful para comunicar datos de mejoramiento de plantas.

El Centro Australiano de Fenómica Vegetal (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. [ 12 ]

Coordinación de la investigación y comunidades

La Red Internacional de Fenotipado de Plantas (IPPN) [ 13 ] es una organización que busca facilitar el intercambio de conocimientos, información y experiencia entre diversas disciplinas relacionadas con la fenómica vegetal, proporcionando una red que conecta a miembros, operadores de plataformas, usuarios, grupos de investigación, desarrolladores y responsables políticos. Entre sus socios regionales se incluyen la Red Europea de Fenotipado de Plantas (EPPN), la Red Norteamericana de Fenotipado de Plantas (NAPPN) [ 14 ] y otras.

La infraestructura europea de investigación para la fenotipificación de plantas, EMPHASIS, [ 15 ] permite a los investigadores utilizar instalaciones, servicios y recursos para la fenotipificación de plantas a múltiples escalas en toda Europa. EMPHASIS tiene como objetivo promover la seguridad alimentaria futura y la actividad agrícola en un clima cambiante, al permitir a los científicos comprender mejor el rendimiento de las plantas y traducir este conocimiento en aplicaciones prácticas.

Véase también

Referencias

  1. ↑ Bilder, RM; Sabb, FW; Cannon, TD; London, ED; Jentsch, JD; Parker, DS; Poldrack, RA; Evans, C; Freimer, NB (2009). "Fenómica: El estudio sistemático de fenotipos a escala genómica" . Neuroscience . 164 ( 1): 30– 42. doi : 10.1016/j.neuroscience.2009.01.027 . PMC 2760679. PMID 19344640 .  
  2. ↑ Houle, David; Govindaraju, Diddahally R.; Omholt, Stig (2010). "Fenómica: el próximo desafío". Nature Reviews Genetics . 11 (12): 855– 866. doi : 10.1038/nrg2897 . PMID 21085204 . 
  3. 1 2 Houle, David; Govindaraju, Diddahally R.; Omholt, Stig (2010). "Fenómica: el próximo desafío". Nature Reviews Genetics . 11 (12): 855– 866. doi : 10.1038/nrg2897 . PMID 21085204 . S2CID 14752610 .  
  4. ^ O'Leary, MA; Bloch, JI; Flynn, JJ; Gaudín, TJ; Giallombardo, A.; Giannini, NP; Goldberg, SL; Kraatz, BP; Luo, Z.-X.; Meng, J.; Ni, X.; Novaček, MJ; Perini, FA; Randall, Z.; Rougier, GW; Sargis, EJ; Silcox, MT; Simmons, NB; Spaulding, M.; Velazco, PM; Weksler, M.; Wible, JR; Cirranello, AL (2013). "El ancestro de los mamíferos placentarios y la radiación de los placentarios post-K-Pg". Ciencia . 332 (6120): 662– 667. Bibcode : 2013Sci...339..662O . doi : 10.1126/ science.1229237 . hdl : 11336/7302 . PMID 23393258. S2CID 206544776 .  
  5. ↑ El sistema de pórtico TerraRef de la Universidad de Arizona en los campos del Centro de Investigación de Maricopa.
  6. ↑ Bao, Yin; Zarecor, Scott; Shah, Dylan; Tuel, Taylor; Campbell, Darwin A.; Chapman, Antony VE; 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 de octubre de 2019). "Evaluación del rendimiento de las plantas en el Enviratron" . Plant Methods . 15 (1): 117. Bibcode : 2019PlMet..15..117B . doi : 10.1186/s13007-019-0504-y . PMC 6806530. PMID 31660060 .  
  7. ↑ "IPK PhenoSphere" .
  8. ^ Papoutsoglou, Evangelia A.; Faria, Daniel; Arend, Daniel; Arnaud, Isabel; Athanasiadis, Ioannis N.; Chaves, Inês; Coppens, Federico; Cornut, Guillaume; Costa, Bruno V.; Ćwiek-Kupczyńska, Hanna; Droesbeke, Bert; Finkers, Richard; Gruden, Kristina; Junker, Astrid; Rey, Graham J.; Krajewski, Paweł; Lange, Matías; Laporte, Marie-Angélique; Michotey, Célia; Oppermann, Markus; Ostler, Richard; Más pobre, Hendrik; Ramírez-González, Ricardo; Ramšak, Živa; Reif, Jochen C.; Rocca-Serra, Philippe; Sansone, Susanna-Assunta; Scholz, Uwe; Tardieu, François; Uauy, Cristobal; Usadel, Björn; Visser, Richard GF; Weise, Stephan; Kersey, Paul J.; Miguel, Célia M.; Adam-Blondon, Anne-Françoise; Pommier, Cyril (2020). "Permitiendo la reutilización de conjuntos de datos fenómicos de plantas con MIAPPE 1.1" . New Phytologist . 227 (1): 260– 273. Bibcode : 2020NewPh.227..260P . doi : 10.1111/nph.16544 . PMC 7317793. PMID 32171029 .  
  9. ↑ Das, Abhiram; Schneider, Hannah; Burridge, James; Ascanio Martinez, Ana Karine; Wojciechowski, Tobias; Topp, Christopher N.; Lynch, Jonathan Paul; Weitz, Joshua; Bucksch, Alexander (2015). "Imágenes digitales de rasgos de raíces (DIRT): una plataforma de computación de alto rendimiento y colaboración para la fenómica de raíces en campo" . Plant Methods . 11 (1): 51 y ss. Bibcode : 2015PlMet..11...51D . doi : 10.1186/s13007-015-0093-3 . PMC 4630929 . 
  10. ↑ PlantIt: automatización gratuita de fenotipado de plantas basada en imágenes en la nube
  11. ↑ PlantCV
  12. ↑ "Red Australiana de Fenómica Vegetal (APPN)" . Federación Australiana de Acceso . Consultado el 24 de febrero de 2026 .
  13. ↑ IPPN - Red Internacional de Fenotipado de Plantas
  14. ↑ NAPPN - Red Norteamericana de Fenotipado de Plantas
  15. ↑ ÉNFASIS

Lecturas adicionales

  • Schilling, CH; Edwards, JS; Palsson, BO (1999). "Hacia la fenómica metabólica: análisis de datos genómicos mediante balances de flujo". Biotechnology Progress . 15 (3): 288– 295. doi : 10.1021/bp9900357 . PMID 10356245. S2CID 9677662 .  
  • Gerlai, R. (2002). "Fenómica: ¿ficción o futuro?". Trends in Neurosciences . 25 (10): 506– 509. doi : 10.1016/S0166-2236(02)02250-6 . PMID 12220878 . S2CID 23587977 .  
Obtenido de " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Phenomics&oldid=1340188847 "