La optimización de las representaciones del modelo a nivel de la fotosíntesis, el dosel o el sistema de raíces, ya ha llevado a mejoras a nivel de planta y campo. Los ejemplos incluyen un 25% de reducción en la pérdida de agua en el cultivo de tabaco modelo cultivado en el campo (a través de la sobreexpresión de PsbS), un 15% (a través de una respuesta acelerada a los eventos de sombreado natural) y 24% aumento en la biomasa de tabaco cultivado en el campo (vías fotorrespiratorias más eficientes), y un 40% en rendimiento de trigo cultivado en invernadero (a través del aumento de la actividad SBPasa).
Para continuar con este progreso, no solo es necesario que los modelos aprovechen los rápidos desarrollos en fenotipado de alto rendimiento, aprendizaje automático, genómica, metabolómica y computación de alto rendimiento, sino que también deben ser integradores para incluir los mecanismos subyacentes de respuesta. , abarcando desde las redes de genes y las vías metabólicas hasta la organización celular, el desarrollo de tejidos y órganos y la captura de recursos en entornos y ecosistemas competitivos dinámicos.
Los modelos que se extienden a través de los niveles biológicos a través del modelado multiescala integrador tienen el potencial de acelerar aún más la ingeniería y el mejoramiento dirigidos para ideotipos de cultivos que darán como resultado una mayor producción de cultivos y sostenibilidad en condiciones ambientales desafiantes en el futuro.
Por esta razón, in silico Plants está solicitando artículos para una edición especial sobre modelado integrador y multiescala. Este número especial tendrá como objetivo publicar investigaciones que describan herramientas y modelos multiescala nuevos y mejorados.
El alcance de la edición especial de modelado integrador y multiescala incluye:
- Modelos multiescala que incluyen regulación metabólica a través de escalas biológicas, incluida la regulación transcripcional, postranscripcional, traduccional y postraduccional y la conexión entre microescala (celular) y macroescala (órgano y/o ecosistema), y
- Las herramientas y los recursos computacionales para desarrollar modelos multiescala incluyen marcos, motores y lenguajes.
El editor invitado de este número especial será el Dr. Amy Marshall-Colón, Profesor Asociado de Biología Vegetal en la Universidad de Illinois y Editor fundador de in silico Plantas. Todos los tipos de artículos: artículos originales (que incluyen investigación y desarrollo, teoría, métodos, software y herramientas computacionales), avances técnicos, reseñas, opiniones, editoriales, cartas al editor y comentarios, son bienvenidos y se someterán a la evaluación completa por pares. proceso de revisión de in silico Plants.
Si desea enviar un manuscrito para su inclusión en la edición especial, envíe un correo electrónico oficina@insilicoplants.org con tu lista de autores, título y mensaje clave para indicar tu interés y reservar tu lugar. La fecha límite para la presentación de manuscritos es el 30 de octubre de 2022.
El Número Especial se editará junto con el 6th anual Cultivos in silico Simposio & Hackathon que se llevará a cabo virtualmente del 11 al 13 de mayo de 2022 a través del Centro Nacional de Aplicaciones de Supercomputación (NCSA) en la Universidad de Illinois Urbana-Champaign. El programa del simposio incluye charlas, debates y presentaciones de carteles interactivos sobre modelos matemáticos y software/herramientas informáticas asociadas. El Hackathon contará con tutoriales interactivos para 5 modelos y marcos y herramientas de modelado:
- Biocro II – Un marco de modelo de crecimiento de cultivo dinámico semi-mecanicista.
- OpenSimRoot – Un modelo funcional estructural 3D que simula el crecimiento de raíces, la arquitectura y la adquisición de recursos.
- Helios – Un marco de modelado ambiental y de plantas en 3D.
- CPlantBox– Un modelo funcional estructural en 3D centrado en la arquitectura de la raíz y la interacción raíz-suelo.
- AbrirAlea – Un entorno de modelado multiparadigma para plantas.
Más información sobre el número especial está disponible aquí.
El editor de la edición especial y los organizadores de la conferencia esperan sus contribuciones a la edición especial y darle la bienvenida para participar en la 6th anual Cultivos in silico Simposio & Hackathon.
Más información sobre el modelado multiescala
Bedrich Benes, Kaiyu Guan, Meagan Lang, Stephen P. Long, Jonathan P. Lynch, Amy Marshall-Colón, Bin Peng, James Schnable, Lee J. Sweetlove, Matthew J. Turk (2020), Los modelos computacionales multiescala pueden guiar la experimentación y mediciones específicas para la mejora de cultivos. The Plant Journal, 103: 21-31. https://doi.org/10.1111/tpj.14722
Megan L. Matthews, Amy Marshall-Colón (2021) Modelado de plantas multiescala: del genoma al fenoma y más allá. Temas emergentes en ciencias de la vida, 5 (2): 231–237. https://doi.org/10.1042/ETLS20200276
