Новые базы данных раскрывают богатую информацию о метаболизме сельскохозяйственных растений
Plant Metabolic Network (PMN), базирующаяся в Департаменте биологии растений Института Карнеги, запустила четыре новые онлайн-базы данных. Они предоставляют беспрецедентную картину биохимических путей, контролирующих метаболизм кукурузы, сои, винограда и маниока — четырёх важных сельскохозяйственных культур. Эти базы данных станут критически важным ресурсом для учёных, работающих над повышением урожайности, развитием биотоплива или поиском новых лекарств на основе этих растений.
Для удовлетворения растущего спроса на продукты питания, биотопливо и фитофармацевтику необходимо всестороннее понимание ферментов, биохимических путей и регуляторных сетей, контролирующих метаболизм растений. Цель PMN — способствовать такому пониманию, предоставляя детальное, геномное представление о химических реакциях в растительных клетках. Эти реакции включают превращение углекислого газа и солнечного света в химическую энергию, поглощение минеральных веществ из почвы, защиту от стрессов и поддержание жизни. PMN позволяет прояснять малоизученные этапы биохимических процессов и открывать уникальные, ранее не охарактеризованные ферменты.
Исследовательская группа PMN, возглавляемая научным сотрудником Карнеги Сью Ри, включает учёных, кураторов, постдоков и студентов. Для создания информации в базах данных группа использует междисциплинарный подход, объединяя методы молекулярного анализа последовательностей, искусственного интеллекта, статистики, молекулярной биологии и биохимии растений.
Команда создала вычислительный конвейер E2P2 для метаболических исследований секвенированных геномов растений. Он позволяет систематически и с высокой пропускной способностью анализировать растущий объём геномных и транскриптомных данных в метаболическом контексте. Данные, сгенерированные конвейером, проходят строгую проверку по научной литературе для обеспечения качества каждой выпускаемой базы данных. Ещё до десяти баз данных появятся позже в этом году.
Кукуруза, соя, виноград и маниок были выбраны для раннего релиза из-за их экономической и сельскохозяйственной важности для различных регионов.
«Виноград — важная культура для Калифорнии; кукуруза и соя — первая и вторая по значимости культуры США, как источник пищи и биотоплива; маниок — один из самых распространённых источников пищи в мире и чрезвычайно важная культура для борьбы с голодом», — сказала доктор Ри.
«Поэтому мы решили выпустить базы данных по этим растениям немедленно, даже до подготовки научной статьи, чтобы помочь исследователям начать работу по улучшению производства и урожайности этих ключевых культур».