علم الظواهر (دراسة الأنماط الظاهرية)

دراسة الأنماط الظاهرية

علم الظواهر هو الدراسة المنهجية للأنماط الظاهرية،[1] وقد صاغها عالم جامعة كاليفورنيا في بيركلي وستيفن أ. جاران.[2][3][4] على هذا النحو، فهو مجال بحث متعدد التخصصات يشمل علم الأحياء وعلوم البيانات والهندسة وغيرها من المجالات. يهتم علم الظواهر بقياس الصفات الموروثة وهي مجموعة الأنماط الظاهرية (الصفات الفيزيائية والكيميائية الحيوية) التي يمكن أن ينتجها كائن حي معين على مدار التطور واستجابة للطفرة الجينية والتأثيرات البيئية.[5] تُستخدم مفاهيم علم الظواهر في الجينوميات الوظيفية، والبحوث الصيدلانية، والهندسة الأيضية، والبحوث الزراعية، وبشكل متزايد في علم الوراثة العرقي.[6]

تطبيقاتعدل

علوم النباتعدل

في علوم النبات، تحدث أبحاث علم الظواهر في كل من البيئات الميدانية والبيئات الخاضعة للرقابة. تشمل الظواهر الحقلية قياس الأنماط الظاهرية التي تحدث في كل من الظروف المزروعة والطبيعية، بينما تتضمن أبحاث ظواهر البيئة الخاضعة للرقابة استخدام البيوت الزجاجية وغرف النمو والأنظمة الأخرى حيث يمكن التلاعب بظروف النمو.

العلوم الصيدلانيةعدل

يظهر تنميط علم الظواهر للخلايا كتقنية قوية لدراسة الاستجابات الخلوية للاضطرابات الجينية أو الكيميائية.[7] يمكن استخدام الفحص المجهري عالي المحتوى، بالاشتراك مع مجسات الفلورسنت، لالتقاط معلومات ثرية عن النمط الظاهري. يستخدم تحليل علم الظواهر للخلايا، من بين أمور أخرى، لدراسة الجينوميات الوظيفية، والتنميط الظاهري للمرض، وتحديد الهدف المركب، والتنبؤ بآلية العمل، ودراسات السمية.[8]

المعايير والطرق والأدوات والأجهزةعدل

الحد الأدنى من المعلومات حول معيار تجربة النمط الظاهري للنبات[9] متاح وقيد الاستخدام بين العديد من الباحثين الذين يجمعون وينظمون بيانات ظواهر النبات. توجد طرق تحليل ناشئة، بما في ذلك مجموعة متنوعة من حزم البرامج في رؤية الكمبيوتر المتاحة عبر السيرة الذاتية النباتية.

طور مرفق علم الظواهر النباتية الأسترالية، وهي مبادرة من الحكومة الأسترالية، عددًا من الأدوات الجديدة للقياسات الشاملة والسريعة للأنماط الظاهرية في كل من المختبر والميدان.[10]

تنسيق البحث والمجتمعاتعدل

الشبكة الدولية للنماذج الظاهرية للنباتات هي منظمة تسعى إلى تمكين تبادل المعرفة والمعلومات والخبرة عبر العديد من التخصصات المشاركة في ظواهر النبات من خلال توفير شبكة تربط الأعضاء ومشغلي المنصات والمستخدمين ومجموعات البحث والمطورين وصانعي السياسات. يشمل الشركاء الإقليميون، الشبكة الأوروبية للنماذج الظاهرية للنباتات، وشبكة أمريكا الشمالية للنماذج الظاهرية للنباتات، وغيرها.

تمكّن البنية التحتية البحثية الأوروبية الخاصة بالأنماط الظاهرية للنبات، EMPHASIS، الباحثين من استخدام المرافق والخدمات والموارد للنماذج الظاهرية للنباتات متعددة المقاييس في جميع أنحاء أوروبا. يهدف EMPHASIS إلى تعزيز الأمن الغذائي المستقبلي والأعمال الزراعية في مناخ متغير من خلال تمكين العلماء من فهم أداء النبات بشكل أفضل وترجمة هذه المعرفة إلى تطبيق.[10]

انظر أيضًاعدل

المراجععدل

  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. ^ TODAY AT BERKELEY LAB (5 أغسطس 2011)، "Garan is a leading scientist in the field of aging research, best known for coining the term "phenomics" to describe the comprehensive study of phenotypes."، TODAY AT BERKELEY LAB، مؤرشف من الأصل في 3 يونيو 2021، اطلع عليه بتاريخ 29 مايو 2021.
  3. ^ Jin, Li (01 فبراير 2021)، "Welcome to the Phenomics Journal"، Phenomics (باللغة الإنجليزية)، 1 (1): 1–2، doi:10.1007/s43657-020-00009-4، ISSN 2730-5848، مؤرشف من الأصل في 22 يناير 2022.
  4. ^ Guanghui, Yu؛ Xuanjun, Fang (2009)، "Concept of phenomics and its development in plant science"، Molecular Plant Breeding، ISSN 1672-416X، مؤرشف من الأصل في 3 يونيو 2021.
  5. ^ 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.
  6. ^ 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: 662–667، hdl:11336/7302.
  7. ^ Bray, Mark-Anthony؛ Singh, Shantanu؛ Han, Han؛ Davis, Chadwick T؛ Borgeson, Blake؛ Hartland, Cathy؛ Kost-Alimova, Maria؛ Gustafsdottir, Sigrun M؛ Gibson, Christopher C؛ Carpenter, Anne E (سبتمبر 2016)، "Cell Painting, a high-content image-based assay for morphological profiling using multiplexed fluorescent dyes"، Nature Protocols (باللغة الإنجليزية)، 11 (9): 1757–1774، doi:10.1038/nprot.2016.105، ISSN 1754-2189، PMC 5223290، PMID 27560178، مؤرشف من الأصل في 3 نوفمبر 2021.
  8. ^ Caicedo, Juan C؛ Singh, Shantanu؛ Carpenter, Anne E (01 يونيو 2016)، "Applications in image-based profiling of perturbations"، Current Opinion in Biotechnology، Systems biology • Nanobiotechnology (باللغة الإنجليزية)، 39: 134–142، doi:10.1016/j.copbio.2016.04.003، ISSN 0958-1669، مؤرشف من الأصل في 8 أكتوبر 2021.
  9. ^ 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، مؤرشف من الأصل في 21 يناير 2022.
  10. أ ب list of plant phenomics facilities in North America نسخة محفوظة 2021-04-22 على موقع واي باك مشين.

قراءة متعمقةعدل