Projekti

Financiranje projekta: Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije (ARRS)

Rezultati predlaganega projekta bodo prispevali k številnim znanstvenim področjem, vključno z (i) sistemskimi in računalniškimi znanostmi, (ii) sistemsko biologijo in genetiko ter (iii) biotehnologijo in kmetijstvom. Razviti postopki, modeli in podatki bodo dostopni na spletu. Uporaba novih pristopov strojnega učenja na industrijsko pomembnih področjih, kot je biotehnologija, sodi med pomembnejše raziskovalno razvojne strategije EU. To obenem predstavlja pozitivno povratno zanko za nadaljnji razvoj tovrstnih metod z navedbo elementov, ki zahtevajo izboljšano specifično funkcionalnost. Tu bomo prispevali z razvojem in preizkušanjem (i) novih metod za interpretacijo modelov in (ii) inherentno razumljivih modelov, ki so trenutno v ospredju svetovnih raziskav in razvoja.

Problem razumevanja kako fenotipi izhajajo iz genotipov je med glavnimi raziskovalnimi cilji tako Evropske komisije kot Ameriške nacionalne znanstvene fundacije. Preučevanje in preizkušanje osnovnih načel izražanja genov bo prispevalo k: (i) izboljšanim napovednim modelom, ki bodo omogočili računsko testiranje učinkov različnih kombinacij regij ali motivov DNA in (ii) razvoju novih molekularnih sistemov s tarčnimi stopnjami izražanja genov in fenotipskimi izidi v rastlinah. To lahko močno pospeši eksperimentalno pretočnost in zmanjša razvojne stroške v biotehnologiji. V primeru metabolizma bomo dobili globlji vpogled v rastlinske mehanizme za ublažitev stresa v odziv na okoljske dejavnike. Ker je v rastlinah prilagajanje stresu pod nadzorom zapletene metabolne in signalne mreže, bo analiza dala nov vpogled v mehanizme, ki kot odziv na patogene orkestrirajo obsežne spremembe v izražanju genov in reprogramiranje metabolizma.

Naš poudarek na poljskih rastlinskih vrstah bo omogočil neposreden prenos novo pridobljenega znanja na agronomsko pomembne cilje izboljšanja produktivnosti in odpornosti poljščin v terenskih pogojih. Z opredelitvijo skupin genov, ki imajo ključne učinke na metabolne in fenotipske izide, ter rešitvami za nadzor njihovega izražanja imamo veliko možnosti za razvoj naprednih metod za vzrejo rastlin. To je v skladu z nacionalnimi in EU direktivami o varnosti hrane (npr. strategija EU Zeleni dogovor "od vil do vilic"), katerih cilj je ustvariti bolj trajnostne prehranske sisteme. Odpornejše rastline privedejo do zmanjšanjem površin potrebnih za kmetijstvo.

Pričakujemo, da bo projekt na nacionalni ravni odprl več interdisciplinarnih raziskovalnih smeri na tehničnih in bioloških področjih z uvozom tujega znanja ter sodelovanjem z vrhunskimi raziskovalnimi skupinami. Projekt ima tudi izjemne družbene in gospodarske učinke, saj spodbuja nacionalne, Evropske in svetovne pobude za reševanje problemov

preskrbe s hrano in izboljšanja poljščin.

SICRIS