„Big Data“ in der Pflanzenforschung

Inzwischen werden nicht mehr nur einzelne Gene untersucht, sondern neue Methoden erlauben heute ebenfalls die Untersuchung verschiedener RNA-Arten, von Ablese- und Übersetzungsvorgängen (Transkription, Translation (Frag die Traube, Teil 1), Proteinen oder Inhaltsstoffzusammensetzungen. Für die verschiedenen Bereiche wurden die Begriffe Genomik, Transkriptomik, Proteomik und Metabolomik geprägt. Die Silbe -omik signalisiert, dass es sich um die Analyse der Gesamtheit des jeweiligen Bestandteils handelt.

Darüber hinaus werden auch Enzymaktivitäten und Einzelzellen mit modernster Laser- und Mikroskopiertechnik untersucht. Mittlerweile wurden viele der Analyseschritte nicht nur verbessert, sondern auch automatisiert z.B. durch Pipettierroboter, so dass immer größere Analysedaten in immer kürzerer Zeit gewonnen werden können. Diese Daten werden in großen Datenbanken gespeichert. Die Auswertungen erfolgen über verschiedene statistische Verfahren und münden in mathematische Modellierungen von Prozessen. Mathematiker, Informatiker und Physiker arbeiten dabei Hand in Hand mit Biologen. Ziel dieser Vorgehensweise ist es u.a. Vorhersagen über die Reaktionen von Pflanzen auf sich ändernde Umweltbedingungen treffen zu können, wie steigende Temperaturen oder ein steigender CO2-Gehalt der Atmoshphäre. Die Richtigkeit der Vorhersagen wird dann im Experiment überprüft und kann auf andere Pflanzen oder Bedingungen angewendet werden. Diese ganzheitliche Herangehensweise wird als Systembiologie bezeichnet.