Veel winst te behalen door combinatie statistiek en ‘omics’

Nieuws

Veel winst te behalen door combinatie statistiek en ‘omics’

Gepubliceerd op
13 april 2015

Experimenten op het gebied van genomics, metabolomics of andere moderne ‘omics’ genereren een enorme hoeveelheid gegevens. ”Maar niet per se antwoorden”, waarschuwt dr. Ron Wehrens, businessunitmanager van de wiskundige onderzoeksgroep Biometris. “Bij Wageningen UR combineren wij de uitkomsten van omics-experimenten met geavanceerde statistiek, zodat je uit de massa data bruikbare informatie kunt genereren." Op het symposium ‘From Big Data to Biological Solutions’, 18 juni in Wageningen, presenteert Wehrens, samen met ervaringsdeskundigen uit het bedrijfsleven, en collega-onderzoekers van Wageningen UR de nieuwste mogelijkheden van de combinatie van geavanceerde techniek met geavanceerde statistiek.

Welke genproducten zitten in een biologisch monster? Welke genen staan daadwerkelijk ‘aan’? Welke eiwitten worden er gemaakt? En welke metabolieten wordener aangemaakt? De moderne ‘omics-technologie’ kan in een oogwenk onvoorstelbare hoeveelheden data genereren. “De kunst is om uit die data antwoorden te destilleren”, benadrukt Ron Wehrens. “Je wilt bijvoorbeeld weten welke metabolieten verantwoordelijk zijn voor een specifieke smaak van een tomaat, zoals die door een smaakpanel is vastgesteld. Of welke genen verantwoordelijk zijn voor de bescherming van een cultivar tegen droogte.”

Moderne statistiek

Behalve de diverse omics, staat ook de statistiek niet stil. “Want wiskunde is óók een dynamische wetenschap”, lacht Wehrens. “Natuurlijk, één en één is al een eeuwigheid twee. De ontwikkelingen in de wiskunde moet je vooral zien in de mogelijkheden om uit een beperkte hoeveelheid vergelijkingen toch een oplossing te generen. Vergelijk het met het vaststellen van een verband tussen, zeg, de opbrengst van een gewas, en een aantal inputvariabelen, zoals stikstof of temperatuur. Je weet dat het verband een bepaalde vorm moet hebben, maar je hebt slechts een enkelvoudig meetpunt. Dat lijkt wiskundig een onmogelijke opdracht. Maar het wordt wel degelijk haalbaar als je vanuit de biologie de juiste randvoorwaarden weet te beschrijven. Als de experimentele wetenschapper bijvoorbeeld kan vertellen dat één van de variabelen een concentratie is van een bepaalde stof, die per definitie nooit negatief kan zijn, dan heb je voor de statisticus het aantal mogelijkheden al weer iets beperkt. Zo kun je samen stapje voor stapje toch tot bruikbare antwoorden komen.”

Sneller, hoger, sterker

De potentiële winst van deze combinatie van omics en statistiek is enorm, stelt Wehrens. “Zodra een veredelaar een gen kan koppelen aan een eigenschap, hoef je bijvoorbeeld niet meer te wachten tot het nageslacht van een kruising opgekweekt is, maar kun je in het zaad of de kiem al bepaalde eigenschappen aflezen. In de begindagen van de genomics was je vaak nog erg beperkt door het aantal mogelijke bepalingen. Door de vooruitgang in de technologie is de verleiding inmiddels heel groot om gewoon maar 'alles' te bepalen. Het kost toch bijna niets meer en het gaat nog snel ook. De kracht van Wageningen UR is dat biologen, biochemici en wiskundigen steeds meer samen optrekken, ook in projecten in samenwerking met het bedrijfsleven. Om het maximum uit de data te halen. En dat is precies waar het tijdens het symposium op 18 juni in Wageningen over gaat.”