Сила новых инструментов в исследованиях микробиома — в их комбинированном и интегрированном использовании

Прорывные результаты часто достигаются, когда новые технологии позволяют применять новые подходы или когда технологии переносятся из других областей исследований. В недавнем обзорном исследовании доктор Эстер Сингер и коллеги рассмотрели новые и перспективные технологии в контексте изучения микробиома растений.

"Исследование микробиома корней растений потенциально может сыграть огромную роль в повышении продовольственной и энергетической безопасности", — пояснила Сингер, ведущий автор статьи и учёный из Объединённого института геномных исследований и Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли. "С появлением новых технологий для сбора и обработки данных мы надеемся глубже раскрыть движущие силы и сложные подземные взаимодействия, определяющие здоровье целых почвенных экосистем. Здоровые почвы — здоровые люди".

Учёные описывают, как новые технологии можно применять в исследованиях микробиома растений для более широкого понимания здоровья почвенных экосистем и изучения климата. Например, можно комбинировать мезокосмы (контролируемые системы, которые стремятся заполнить разрыв между лабораторией и реальным миром) с in situ сенсорами и инструментами визуализации, собирающими данные о почве и признаках растений. Контролируемая природа такой платформы позволяет проводить воспроизводимые эксперименты в соответствующих пространственных и временных масштабах.

"Другой пример — использование новых методов вычислительной обработки и анализа данных, которые могут облегчить выявление основных движущих сил и взаимодействий при сборе сложных междисциплинарных наборов данных", — сказала Сингер. "Доступность и развитие новых технологий в исследованиях микробиома корней растений окажут влияние на ряд областей, включая сельское хозяйство, изучение и смягчение последствий изменения климата, охрану окружающей среды и биоремедиацию. Сила применения этих инструментов будет заключаться в их комбинированном и интегрированном использовании".

В обзоре обсуждаются сильные стороны и ограничения многих новых технологий, включая инструменты визуализации, робототехнику, молекулярный анализ, экспериментальные платформы от микро- до мезокосмов, а также инструменты интеграции данных, моделирования и прогнозирования. Его цель — дать исследователям обзор новых инструментов и методов и стимулировать обсуждение о том, как интегрировать их в будущие исследования для повышения устойчивости мира.