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Agricultura

El éxito de la agricultura es esencial para mantener la población mundial

La población humana depende de que el sector agrícola cuente con prácticas y soluciones buenas y sostenibles que, en última instancia, produzcan un suministro adecuado de alimentos para alimentar y nutrir a una población mundial en constante aumento. Las plantas de cultivo no sólo se cultivan y cosechan para la subsistencia, sino que también tienen multitud de otros usos, como alimentación animal, ornamental e industrial (fibra, aceite, etc.). También se cultivan diversas plantas para obtener productos terapéuticos como hierbas, suplementos y productos farmacéuticos. La creciente presión sobre la producción agrícola causada por la disminución de los recursos naturales, los factores de estrés ambiental (abióticos y bióticos) y la resistencia a los pesticidas de uso común afectan negativamente a la productividad, el rendimiento y la distribución de los cultivos.

Satisfacer las necesidades de cultivos alimentarios, piensos y productos terapéuticos e industriales de origen vegetal de la población mundial es una tarea sumamente compleja. La productividad y el rendimiento de los cultivos dependen en parte de los conocimientos del agricultor sobre la preparación del terreno, la previsión meteorológica exacta, la prevención de enfermedades, la salud del suelo, los programas de rotación de cultivos, el control de malas hierbas y plagas, las estrategias óptimas de riego y el uso de semillas de alta calidad. El éxito de la agricultura también depende de las innovaciones científicas y la tecnología derivadas de los conocimientos, las ideas y la investigación llevados a cabo por socios del mundo académico y la industria. Aportar soluciones con conocimientos mecánicos esenciales es crucial para superar los retos de abastecer a la creciente población de alimentos sostenibles y económicamente viables, piensos y productos terapéuticos e industriales vitales.

Las estrategias convencionales ofrecen una imagen incompleta de los mecanismos funcionales implicados en el vigor de las semillas y la biología vegetal

Las estrategias centradas en la obtención de rasgos agronómicos favorables (es decir, resistencia a plagas y enfermedades, tolerancia a la sequía y aumento de la producción) para mejorar el rendimiento de los cultivos y la productividad sostenible son el principal objetivo de la agricultura moderna, pero la eficacia de algunas de estas medidas está disminuyendo, en parte, debido a la variabilidad climática y a la aparición de patógenos nuevos y resistentes. Aunque la secuenciación del genoma y el análisis de la expresión han contribuido notablemente a las innovaciones agrícolas, estas tecnologías no son capaces de ofrecer una imagen completa de los cambios metabólicos funcionales que se producen en las plantas. Se necesitan estrategias alternativas de mejora de los cultivos que permitan caracterizar y comprender plenamente los mecanismos que regulan la latencia, la germinación y el vigor de las semillas, así como la biología, el crecimiento y el desarrollo de las plantas y los factores que influyen en la fisiología de las semillas y las plantas. El impacto del estrés abiótico y biótico en los organismos sésiles de los que tanto depende el ser humano acentúa la necesidad de disponer de conocimientos, tecnologías y estrategias significativos para afrontar estos retos.

Los metabolitos reflejan los rasgos fenotípicos de las semillas y las plantas de cultivo

Los sistemas biológicos son sumamente complejos, y el metaboloma de las plantas no es una excepción, ya que está compuesto por cientos de miles de metabolitos que desempeñan un papel importante en el vigor de las semillas y el rendimiento de los cultivos.1,2 La metabolómica llena un vacío crítico en el desarrollo de un enfoque sistémico integral de la biología de las semillas y las plantas, proporcionando una nueva frontera para estudiar los rasgos fenotípicos de las plantas mediante la elucidación de su composición metabólica funcional y su huella química.1,3 Esta potente tecnología puede revelar los efectos metabólicos relacionados con la genética (variaciones naturales y mutaciones), el crecimiento y el desarrollo de las plantas, el estado nutricional, las perturbaciones medioambientales, el estrés, las plagas, los microbios, las enfermedades, los productos químicos agrícolas y los pesticidas (por ejemplo, el modo de acción), la resistencia a los pesticidas y las modificaciones genéticas, etc.

Metabolon proporciona perfiles bioquímicos exhaustivos

La metabolómica proporciona una instantánea de todas las sustancias bioquímicas presentes en una muestra mediante la identificación, cuantificación y cartografía de cada metabolito del sistema. Esto proporciona a nuestros clientes una visión biológica única de la naturaleza fundamental de cualquier semilla o rasgo vegetal en relación tanto con la genética (desarrollo de rasgos, biodiversidad, expresión génica, mutaciones, ingeniería genética, etc.) como con el medio ambiente (estrés abiótico, enfermedades, nutrición, etc.). Los investigadores están utilizando esta profunda visión fundamental como herramienta crítica para encontrar soluciones de ingeniería que satisfagan las demandas agrícolas de nuestro creciente planeta.

Metabolon es líder mundial en metabolómica, habiendo realizado cientos de estudios relacionados con las plantas y la agricultura. Las aplicaciones agrícolas metabolómicas incluyen:

  • Biomarcadores para rasgos: rendimiento, heterosis, calidad
  • Análisis de mutantes y caracterización de la función génica
  • Análisis de transgenes: Equivalencia, rendimiento de las vías de ingeniería
  • Respuesta al estrés abiótico: calor, sequía, utilización del nitrógeno, etc.
  • Enfermedades de las plantas
  • Optimización de biocombustibles y productos químicos derivados de plantas
  • Caracterización del desarrollo de semillas y plantas
  • Diversidad y aptitud del germoplasma
  • Nutrición de las plantas

Vea cómo Metabolon puede avanzar en su camino hacia los conocimientos preclínicos y clínicos

Paneles metabolómicos para aplicaciones agrícolas

Global Discovery Panel

La plataforma global de metabolómica LC-MS de Metabolonproporciona un análisis de alta fidelidad y reproducible del estado actual de un sistema biológico para ayudar a identificar biomarcadores farmacodinámicos, de eficacia y de respuesta y revelar cambios en las vías biológicas clave. La incomparable biblioteca química de Metabolony su experiencia identifican, rastrean y mapean las diferentes clases de metabolitos y vías que informan su estudio y revelan ideas significativas procesables.
Global Discovery Panel
Ensayo de un solo analito de beta-hidroxibutirato

Amino Acids Targeted Panel

Los aminoácidos (AA) son los componentes básicos de los péptidos y las proteínas. Estas pequeñas moléculas regulan las vías metabólicas que intervienen en el mantenimiento celular, el crecimiento, la reproducción y la inmunidad. Los aminoácidos de cadena ramificada desempeñan un papel importante en la construcción del tejido muscular y participan en el aumento de la síntesis de proteínas. Los aminoácidos también intervienen en la señalización celular, la expresión génica y la fosforilación de proteínas. Mantener un equilibrio óptimo de aminoácidos es vital para mantener un equilibrio estable de los procesos fisiológicos.

Central Carbons Targeted Panel

El metabolismo central del carbono implica la conversión enzimática de azúcares en precursores metabólicos que se utilizan para generar toda la biomasa de la célula. Los metabolitos de este panel incluyen compuestos clave del ciclo del ácido cítrico que conectan el metabolismo de los hidratos de carbono, las grasas y las proteínas. Además de suministrar precursores metabólicos clave, el metabolismo del carbono central se utiliza para oxidar moléculas de azúcar simple obtenidas de los alimentos para suministrar energía a los sistemas vivos. La medición de los metabolitos del carbono central tiene una gran relevancia industrial, ya que puede permitir la ingeniería de pasos metabólicos seleccionados para optimizar el flujo de carbono hacia precursores de metabolitos de importancia industrial.
Central Carbons Targeted Panel
Panel específico de lípidos complejos

Panel específico de lípidos complejos

Metabolon ha superado los retos del perfilado lipídico para crear la única plataforma capaz de proporcionar un análisis lipidómico completo y cuantitativo.

Metabolon en acción

Características metabólicas y de expresión génica de la germinación de semillas

El perfil metabolómico global no selectivo de Metabolonreveló cambios inducidos por el estrés en el metabolismo de las semillas, que pueden proporcionar nuevos marcadores metabólicos potenciales de la germinación.

Lea el estudio de caso

Adaptar la producción frutícola al cambio climático

El equipo de investigación utilizó la metabolómica global para identificar metabolitos únicos y desarrolló paneles específicos para estos metabolitos, que más tarde podrían utilizarse como biomarcadores adecuados, indicando la transición entre fases fenológicas, como endodormancia, ecodormancia y desarrollo ontogénico. Este conocimiento contribuye a la comprensión global de los rasgos fenológicos, lo cual es crítico para los cultivos arbóreos. Y lo que es más importante, este sólido conjunto de datos puede ayudar a dilucidar los mecanismos y las vías bioquímicas asociadas a las fases de latencia de los cerezos dulces.

Lea el estudio de caso

¿Está interesado en ampliar estudios?

¿Por qué Metabolon?

Una vez que se ha visto todo el valor de la metabolómica, la única pregunta que queda es: ¿quién lo hace mejor? Aunque muchos laboratorios cuentan con capacidades de perfilado de metabolitos o de química analítica, las tecnologías metabolómicas completas son extremadamente escasas. La identificación precisa e imparcial de metabolitos en todo el metaboloma plantea problemas de relación señal-ruido que muy pocos laboratorios están preparados para afrontar. Además, traducir cantidades masivas de datos en información procesable es lento, si no imposible, para la mayoría, porque una interpretación adecuada requiere dos cosas que escasean: experiencia y una base de datos completa.

Sólo Metabolon dispone de las cuatro funciones básicas de la metabolómica

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Cobertura

Capacidad para interrogar a miles de metabolitos a través de diversos espacios bioquímicos, revelando nuevos conocimientos y oportunidades.

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Comparabilidad

Capacidad para integrar los datos de diferentes estudios en el mismo conjunto de datos, en diferentes geografías, entre diferentes pacientes a lo largo del tiempo.

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Competencia

Capacidad para informar sobre el diseño adecuado de los estudios, generar datos de alta calidad, obtener conocimientos biológicos y formular recomendaciones prácticas.

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Capacidad

Capacidad para procesar cientos de miles de muestras de forma rápida y rentable para dar servicio a una demanda en rápido crecimiento.

Asóciese con Metabolon para acceder:

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Una biblioteca de más de 5.400 metabolitos conocidos, 2.000 en plasma humano, todos ellos referenciados en el contexto de vías bioquímicas.

  • Eso es 5 veces los metabolitos del competidor más cercano
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Profundidad y amplitud de experiencia sin precedentes en el análisis y la interpretación de datos metabolómicos para encontrar resultados significativos.

  • Más de 10.000 proyectos con cientos de clientes
  • Más de 3.500 publicaciones sobre 500 enfermedades, incluidas numerosas revistas especializadas como Cell, Nature y Science.
  • Casi 40 doctores en ciencia de datos, biología molecular y bioquímica

Gracias a nuestra sólida plataforma y a nuestras herramientas de visualización, nuestros expertos son los únicos capaces de ofrecerle más información sobre su molécula y desarrollar paneles de ensayos que le ayuden a concentrarse en los resultados que necesita.

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