Reduzca su tiempo de cultivo de plantas con la bioinformática

2021 Agronomix – Entrevista con Kidist Bioinformatics

A principios de este año, Kidist Kibret, PhD. se sentó con el presidente de Seed World Group, Shawn Brook, para una entrevista sobre cómo Agronomix Software aborda el importante tema de la bioinformática. El video, que se puede ver a continuación, describe el viaje de la cría de plantas de Kidist y

Shawn Brook, Presidente de Seed World: Kidist, gracias por sentarte conmigo hoy, es un placer verte.

Kidist Kibret, profesional del software de cría, Agronomix Software Inc: Gracias por invitarme a esta entrevista.

SB: Un placer Kidist, me alegro de verte, ojalá pudiéramos estar sentados juntos, pero tenemos un pequeño problema de pandemia mundial. Así que me alegro de que hayamos podido sentarnos a charlar vía Zoom®, Kidist. ¿Puede hablarme un poco de usted y de cómo conoció Agronomix [Software]?

KK: Conocí la empresa cuando vi un anuncio de trabajo que se ajustaba a mi perfil. En realidad, me recomendaron que me presentara en la oficina de empleo de Winnipeg y entonces me di cuenta de que había utilizado un

versión de este software cuando era estudiante. El anterior AGROBASE y luego me enteré más de la empresa después de eso. Era una empresa basada en el fondo de la programación y la cría y eso es una combinación única. Me dije: «¡Vaya! Esto es único». Me alegré mucho de incorporarme a la empresa.

SB: Sí, eso es impresionante y buena gente allí también

KK: Exactamente.

SB: Kidist, ¿cuál es su trayectoria? Sé que es un fitomejorador de formación, pero ¿cuál es su formación?

KK: Empecé, mi licenciatura con la ciencia de las plantas, así que era un título de agricultura y se centró en la ciencia de las plantas. Incluía todo, desde la agronomía hasta la cría en todos los diferentes cultivos, desde las frutas hasta el café y los cereales. Todo estaba allí. Y cuando hice mi proyecto de licenciatura [it] fue un ensayo aleatorio con la producción de semillas de zanahoria. Entonces conocí a estudiantes de máster y de doctorado y empezaron a explicarme sus proyectos. Me dije: «Oh, bueno, yo quiero hacer un máster». Así que me incorporé a la Universidad de Addis Abeba y me licencié en genética aplicada. Después me fui a trabajar con una beca en el Reino Unido y se convirtió en un máster de investigación. También era un título basado en la ciencia de los cultivos. Y luego tuve una oportunidad de hacer un doctorado en Alemania.

Se me olvidó mencionar que antes también me interesaban los ordenadores, así que estaba con un pie en cada uno. Así que hice algunos cursos de informática cuando estaba haciendo la licenciatura, algo de programación, html y cosas por el estilo. Entonces, cuando encontré el proyecto alemán, me alegré mucho, porque había una gran cantidad de datos [collection]. En aquella época, era algo muy importante y se inició la secuenciación de nueva generación y todo el mundo estaba contento con ello. Pero entonces había una gran cantidad de datos. Y nadie sabía qué hacer con él. Así que entré en el campo en ese momento y tuve que crecer con el creciente número de herramientas y [help in] elegir qué herramientas utilizar. ¿Cuál está optimizado para estos cultivos, etc.?

Eso combinaba mi interés por la biología y también por la informática.

Hice mi postdoctorado en la Universidad de Manitoba. Cuando llegué a Canadá lo hice como inmigrante cualificado, pero conseguí el trabajo antes de venir, así que conocía a los profesores de la Universidad de Manitoba. Así que me uní a ellos y luego, mientras trabajaba en mi posdoctorado, conocí a Dieter y entonces decidí «vale, voy a dejar mi posdoctorado, esto es exactamente lo que se ajusta a mi formación, este trabajo». Así que vine a Agronomix.

SB: Sí. ¡Perfecto! Eso es increíble, nos alegra que estés aquí.

Kidist, con la limitación de nuestros viajes en estos días, no es fácil mantenerse realmente comprometido con lo que hacemos, ¿qué es lo que actualmente le entusiasma de la industria de las semillas?

KK: Actualmente estoy siguiendo los nuevos desarrollos en bioinformática y también con las nuevas técnicas de generación de marcadores que realmente se están afinando para el cultivo específico, incluso para poblaciones específicas. Ese era el deseo que tenía cuando estaba haciendo mi doctorado. No es una generalidad, debería ser algo específico y ahora eso está ocurriendo. Lo estoy siguiendo a través de webinars y con ese webinar discuto con gente, expertos en la materia, así que es muy Interesante. No es lo mismo que ir en persona a una conferencia, pero aún así se puede participar. Y también hablo con muchos criadores a diario para ayudarles con Genovix®, con sus esfuerzos de cría. Y eso también es una gran satisfacción. Tengo la oportunidad de conocer los programas de cría de diferentes personas y de mantener conversaciones muy agradables sobre el campo. Por lo tanto, es muy atractivo ahora mismo aunque sea a distancia.

Bioinformática, definida

SB: Bien por ti. Has dicho una palabra que hasta hace poco era nueva para mí. Y sigo escuchando una conversación creciente en torno a bioinformática . Y la definición que he sacado, y necesito que me digas si lo he entendido bien: la bioinformática es la es una disciplina de la biología y la informática que se ocupa de la adquisición, el almacenamiento, el análisis y la difusión de datos biológicos. La mayoría de las veces se trata de secuencias de ADN y aminoácidos. ¿Por qué es tan importante este contenido para la industria de la mejora vegetal? ¿Y por qué todo el mundo habla de ello, Kidist?

KK: Entonces, tienes la definición correcta. Eso es exactamente lo que es. Y luego, en la cría de plantas es más importante porque la cría lleva mucho tiempo. La cría convencional requiere tiempo y espacio. Hay que cultivar muchas plantas y [that’s] también es caro. Así que, cuando desarrollamos marcadores que son interruptores, específicos para ese entorno concreto, para ese cultivo, se está reduciendo el coste de la mano de obra y el tiempo necesario para desarrollar nuevos cultivares. Y luego aún más precisa, tan precisa la crianza. Es la base, si parto de [the] antecedentes: El ADN es la base que todo el mundo hereda, narramos nuestros personajes, está influenciado por el entorno. Pero también es en parte nuestra genética. Además, los aminoácidos son aún más importantes en el cultivo de plantas que la genética, porque el genoma de las plantas es muy complejo. Pero luego, a nivel de aminoácidos, intentamos captar los genes expresados.

Eso significa, como en el intermedio [level], que es la utilidad de un montón de genes, no están siendo utilizados en el genoma de la planta. Pero en los que realmente se expresan en ese entorno para que especialmente para el desarrollo de marcadores multi-ambiente, como lo que se expresa en específico para Canadá para otros lugares para un cultivo que dicen trigo, o este rasgo para ese cultivo. Así que eso es muy importante y luego [in] bioinformática es muy importante para integrar nuestro conocimiento de la genética y la genómica y transcriptomas incluso incluye metabólico. Se puede, a nivel hormonal [get] todo tipo de información biológica para dar sentido a cómo se expresa en el rendimiento o la resistencia a las enfermedades. Y así podemos reducir el tiempo que tardamos en la cría. Y entonces también llegamos, tal vez, a plantas de mejor calidad hechas con [breeding] convencional, pero la bioinformática es muy importante porque tenemos que dar sentido a los datos. [When] la secuencia sale son datos muy grandes. Es mucho: una secuencia genómica, varias veces para la precisión. Pero entonces necesitas el algoritmo que hay detrás para darle sentido. Es como, por ejemplo, si se expresa cuánto se expresa. Sólo tienes que cuantificar todo para ese gen; altamente expresado en ese entorno específico no se expresa o aminoácido de baja expresión, por ejemplo. Y todo ello tiene que ser preciso y basarse en la biología de la planta. Tiene que tener sentido, por ejemplo: si es una planta colicloide es un algoritmo diferente para la copia múltiple de los genes. Si es diploide, es diferente. Si es humano, es ligeramente diferente. Así que para cada especie tenemos que idear algunas herramientas, por lo que [where] la informática es muy importante para obtener la información precisa.

SB: Para hacerlo bien, sí, exactamente. Bien, y Kidist, ¿qué valor aporta Agronomix al debate sobre la bioinformática y qué oportunidades presenta?

KK: Aquí en Agronomix hemos puesto en marcha un módulo de bioinformática y ya hemos desarrollado una herramienta de predicción genómica y eso es hacer predicciones. Se fenotipa a algunas plantas de esa población, pero el resto se predice en base a la información del marcador genético [to see] cómo se comportarán, lo que constituye una herramienta muy importante una vez que se tienen todos los marcadores. Está haciendo más que una predicción por lo que también el proceso libre si usted tiene formato de nucleótidos, se convierte en formato numérico y también hay algunos parámetros que usted puede elegir el umbral para (si hay marcador que falta en el padre en la distorsión genética temprana que falta) todos esos parámetros para que pueda trabajar que es más adecuado con su modelo. Puedes modelar en tu propia población que modelará por ti. Y la otra ventaja de utilizarlo es que no es necesario exportar los datos de reproducción y luego utilizar otra herramienta. Lleva mucho tiempo convertir el formato de uno a otro trayendo el resultado de vuelta para que ocurra sin problemas en Genovix, así que tienes tu marcador y luego tienes tu información de cría integrar eso. Entonces obtienes tus resultados dentro de Genovix y luego continúas ahí dentro, así que no hay que exportar-importar. Y luego también la computación paralela que ya hemos empezado con la introducción de este módulo. Puedes minimizar, si es un gran conjunto de datos SNP (Single nucleotide polymorphism), no tienes que esperar. En [can] minimizas o haces otras cosas en Genovix y te aparece un pop up con tu resultado. Y luego hemos ampliado Genovix para dar cabida a grandes datos genómicos, ¡como terabytes! Algunas empresas de cría pueden tener mucho. Además, nos estamos expandiendo para analizar grandes datos de marcadores o datos genómicos para extraer los marcadores. Así que [you can see] estamos ampliando más allá, para que los criadores tengan todas las herramientas multidisciplinares redondeadas para avanzar en su cría.

Software de cría por los criadores de plantas

SB: ¡Excelente! Así, el módulo de bioinformática está integrado directamente en el software Genovix.

Bien. Excelente. Eso es emocionante. Así pues, Agronomix se ha ganado sin duda una reputación mundial en cuanto a software de cultivo, y ha sido construido en un software de cultivo de plantas por criadores de plantas y ¿por qué es esa una distinción importante que hay que hacer Kidist?

KK: Sí, ser programador es una cosa. Puedes convertirte en un programador realmente bueno, pero para entender las necesidades del obtentor también tienes que comprender realmente, en profundidad, cómo funciona la cría, cómo la biología de las plantas, y el diseño del campo, todas las estadísticas que hay detrás de la cría de plantas. Por lo tanto, la combinación de estos dos talentos es única porque son dos disciplinas completamente diferentes que llevarán toda una vida para dominar cada una de ellas. Pero cuando tratamos de combinar estas dos cosas en una empresa, e incluso algunos de los empleados tienen experiencia tanto en informática como en biología, lo que es una combinación única, y podemos guiar a los programadores sobre cómo hacerlo, cada detalle, cada paso, porque sabemos, hemos estado en el campo, hemos estado en el laboratorio. Sabemos cómo la competencia, y todo es un reto cuando lo haces por tu cuenta, pero cuando queremos guiar a los programadores [to create] exactamente lo que queremos [then] están muy contentos. Pueden hacer algo muy útil. Un ejemplo muy bueno recientemente [was] desarrollamos la aplicación móvil para Android, iOS y Windows. Y el programador que desarrolló [it] trabajó muy estrechamente con él. Me mostró un rasgo y le sugerí, por ejemplo pienso en cuando estoy en el campo sosteniendo ese móvil y quiero a veces tomar los tres rasgos al mismo tiempo y luego en algún momento quiero tomar este rasgo hoy y luego al día siguiente el otro rasgo. Por lo tanto, desarrolló algo para desplazarse por los rasgos. Y otra opción de configuración para desplazarse por la parcela. Así que, todas estas cosas en las que les guiamos [to develop] exactamente a lo que se enfrenta el criador y eso es lo que lo hace muy único.

Bioinformática: La «varita mágica» de los criadores

SB: ¡Excelente! Buen material. Así que, voy a estirar tu mente un poco en este caso Kidist. Si tuviera una varita mágica, ¿cuál sería la cosa que cambiaría en relación con el cultivo de plantas en este momento?

KK: Sí, ahora mismo hay muchos datos para los marcadores, así que es enorme. Se está volviendo muy barato secuenciar los cultivos, sus poblaciones. Pero el gran reto es integrarlos con los datos medioambientales y adaptarlos a la genómica de los cultivos o a la genética de las poblaciones específicas, porque las plantas son muy diversas. Son mucho más diversos que los animales. Por lo tanto, no se pueden utilizar esas herramientas para la genética animal o humana, es decir, tiene que ser realmente específica para las plantas. Y luego, especialmente con la expresión con transcriptomas, que es muy útil, pero todavía un poco difícil y así en diferentes entornos si se puede controlar el medio ambiente y ver qué marcador se expresa. Y luego puede ser realmente valioso en la cría, así que es muy valioso. Entonces, la varita mágica es la bioinformática que va a minar así que esa es la clave y he visto un montón de programas en estos días que tengo, pero todavía quiero más. Más para ser realmente como una varita mágica donde se puede [use] su varita mágica [to] sólo mostrar este marcador es realmente bueno para la selección de este. Sí, así que vamos en esa dirección y eso es lo que queremos hacer con nuestro proyecto de bioinformática.

SB: ¡Excelente, sí, excelente! Gracias por darme una idea de lo que ocurre en Agronomix. Es un placer conocerte un poco y gracias por tomarte el tiempo de sentarte conmigo.