آموزش متابولومیکس و کاربرد آن در بیماری شناسی گیاهی + گواهینامه

بعد از برقراری و تاسیس تکنولوژی‌ها برای توالی‌یابی DNA‎ (ژنومیکس)، آنالیز بیان ژن (ترانسکریپتومیکس) و آنالیز پروتئین (پروتئومیکس)، چالش بعدی ژنومیکس عملکردی متابولومیکس است. به عبارتی، متابولومیکس گیاهی، آنالیز ترکیب پیچیده متابولیتی عصاره‌های گیاهی محسوب می‌شود. در مقایسه با تعداد ژن‌ها و یا پروتئین‌ها در یک گونه گیاهی منفرد، تعداد زیادی متابولیت با وزن مولکولی کمتر از ۵۰۰ کیلو دالتون، به ویژه متابولیت‌های اولیه مورد نیاز برای رشد و تکوین، وجود دارند. متابولیت‌ها، مولکول‌های کوچکی هستند که به وسیله واکنش‌های شیمیایی که توسط هر سلول زنده درون موجودات زنده رخ می‌دهند، استفاده و ساخته می‌شوند. بنابراین متابولومیکس، به عنوان مطالعه مولکول‌های کوچک شناخته شده در مقیاس وسیع تعریف می‌شوند. دستیابی به وسیع‌ترین نمای کلی از ترکیب متابولیک، بسیار پیچیده بوده و مستلزم ایجاد یک استراتژی چندوجهی و کاملا یکپارچه برای استخراج نمونه بهینه، جداسازی، تشخیص متابولیت‌ها، شناسایی و تجزیه و تحلیل است. در طول سالیان گذشته، تکنیک متابولومیکس به عنوان یک روش تشخیصی برای عملکرد گیاه به منظور اهداف به‌نژادی و بهبود محصول، مورد توجه قرار گرفته است. در حقیقت، مارکرهای متابولیکی، به نوعی، جایگزین دیگر مارکرهای مولکولی سنتی در این زمینه شده‌اند. درک و فهم متابولیسم تغذیه در گیاهان، یک چالش کلیدی برای درک فرایندهای متابولیسم اولیه و ثانویه به شمار می‌رود و برای بهبود گیاه از نظر بازدهی و کیفیت، ضروری است. عدم تعادل تغذیه‌ای منجر به زیان، معیوب شدن رشد و کاهش بازده گیاه می‌شود. گیاهان برای مقابله با اینچنین شرایطی، برخی استراتژی‌ها را توسعه داده‌اند. در مجموع، الگوی متابولیت‌ها، یک تکنولوژی مدرن محسوب می‌شود که به سرعت رشد کرده و برای آنالیز فنوتیپ (Phenotype) و تشخیص گیاهان‌، مفید بوده، همچنین به سرعت به یک ابزار کلیدی در تفسیر عملکردی ژن‌ها و در درک جامع پاسخ سلولی به شرایط بیولوژیکی، تبدیل شده است. روش‌های متابولومیکس، اخیرا برای ارزیابی اختلاف‌ها، مغایرت طبیعی در محتوای متابولیت بین گیاهان منفرد و همچنین یک روش بالقوه برای بهبود کیفیت ترکیبی محصولات، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

فرادرس

هاجر صالحی