Foto van WUR; illustratie van Daria Chrobok/DC SciArt

Omics

Een geoogst vers product leeft, wat betekent dat het nog steeds biologisch actief is. Elk levend product bestaat uit vele cellen waarin allerlei processen gebeuren. Een cel reageert op externe factoren, zoals licht, temperatuur en zuurstof, door kopieën te maken van stukjes van hun DNA. Hiermee kunnen ze reageren op deze externe factoren. Als voorbeeld: in reactie op ethyleen, reageert een product door te gaan rijpen. Dit doet het product door in de cellen stukjes DNA te kopiëren die bijv. te maken hebben met afbreken van celwanden (zacht worden van het fruit) of het afbreken van chlorofyl (kleurverandering van groen naar geel).

De processen kunnen op celniveau bestudeerd worden. Dit wordt vaak gedaan met als doel om een link te leggen tussen een micro-celproces en een macro-fruitproces. Dit vakgebied heet 'omics'. Omics-disciplines geven een overzicht van de processen die in een product gebeuren op moleculair niveau.

Een versproduct bestaat uit cellen waarin DNA zit. Omics bestudeert het DNA (genomics), de transcriptie van het DNA (transcriptomics), de eiwitten en enzymen die gemaakt worden (proteomics), en de metabolieten en vluchtige componenten (metabolomics en volatilomics). Illustratie gemaakt door Daria Chrobok/DC SciArt voor WUR
Een versproduct bestaat uit cellen waarin DNA zit. Omics bestudeert het DNA (genomics), de transcriptie van het DNA (transcriptomics), de eiwitten en enzymen die gemaakt worden (proteomics), en de metabolieten en vluchtige componenten (metabolomics en volatilomics). Illustratie gemaakt door Daria Chrobok/DC SciArt voor WUR
Genomics bestudeert het DNA van een vers product. Illustratie gemaakt door Daria Chrobok/DC SciArt voor WUR
Genomics bestudeert het DNA van een vers product. Illustratie gemaakt door Daria Chrobok/DC SciArt voor WUR

Genomics

Genomics bestudeert het genoom -- het DNA -- van een vers product. Vanuit genomics bekeken, zijn we geinteresseerd in weten welke genen aanwezig zijn in een vers product, of of een specifiek gen aanwezig is.

Data verkregen via genomics kan leiden tot de identificatie van genen die bijdragen aan naoogst kwaliteit. Door te snappen welke genen een positef effect hebben op een gewenste naoogst eigenschap van het fruit, kunnen zaadveredelingsbedrijven bijvoorbeeld planten kweken die dat specifieke gen bevatten.

Transcriptomics beschrijft welke genen getranscribeerd worden in de cellen van een vers product. Illustratie gemaakt door Daria Chrobok/DC SciArt voor WUR
Transcriptomics beschrijft welke genen getranscribeerd worden in de cellen van een vers product. Illustratie gemaakt door Daria Chrobok/DC SciArt voor WUR

Transcriptomics

Transcriptomics bestudeert welke genen getranscribeerd worden in de cellen van het verse fruit. Deze transcripties zijn vaak de eerste reactie op veranderingen in de omgeving van het fruit. Ze zijn nodig om eiwitten en metabolieten te produceren.

Transcriptie van genen komt voor in alle levende organismen en is de stap van DNA naar eiwitten. Als metafoor kun je zeggen: als DNA een kookboek is en eiwitten de maaltijd, dan kun je genentranscriptie vergelijken met het lezen van het recept om de maaltijd te maken.

Data uit transcriptomics-studies geven inzicht in de processen die een product gebruikt om zich aan te passen aan veranderingen in zijn omgeving. Zo kan transcriptomics bijvoorbeeld gebruikt worden om te identificeren welke genen actief zijn en getranscribeerd worden tijdens het koelen van een vers product, waardoor in potentie koude-gevoelige van koude-tolerante producten kunnen worden onderscheiden.

Proteomics bestudeert welke eiwitten of enzymen aanwezig zijn in de cel van een vers product. Illustratie gemaakt door Daria Chrobok/DC SciArt voor WUR
Proteomics bestudeert welke eiwitten of enzymen aanwezig zijn in de cel van een vers product. Illustratie gemaakt door Daria Chrobok/DC SciArt voor WUR

Proteomics

Proteomics is het vakgebied dat bestudeert welke eiwitten en enzymen aanwezig zijn op een specifiek moment, en hoe die veranderen in de tijd.

Proteomics geeft informatie over welke eiwitten aanwezig zijn tijdens bepaalde naoogstprocessen en geeft inzicht in het reguleren van de activiteit van de cellen door deze eiwitten. Voorbeelden van eiwitten relevant in het naoogstproces zijn 'heat shock' eiwitten (eiwitten die gegeneerd worden na een korte temperatuurverhoging en stabiliserend werken in de cel) na een controlled atmosphere temperature treatment (CATT).

Metabolomics bestudeert welke metabolieten aanwezig zijn op een specifiek moment. Volatilomics doet iets vergelijkbaars, maar kijkt alleen naar vluchtige stoffen. Illustratie gemaakt door Daria Chrobok/DC SciArt voor WUR
Metabolomics bestudeert welke metabolieten aanwezig zijn op een specifiek moment. Volatilomics doet iets vergelijkbaars, maar kijkt alleen naar vluchtige stoffen. Illustratie gemaakt door Daria Chrobok/DC SciArt voor WUR

Metabolomics en volatilomics

Metabolomics bestudeert welke metabolieten aanwezig zijn op een bepaald moment. Metabolieten zijn tussen- en eindproducten van fysiologische routes die overeenkomen met productfysiologie en veranderingen in de productfysiologie, zoals kleur, textuur, smaak en fermentatie.

Volatilomics lijkt op metabolomics, maar richt zich enkel op vluchtige stoffen (volatiles) en kan dus gebruikt worden als niet-destructieve meetmethode van fysiologische veranderingen. Vluchtige biomarkers kunnen gerelateerd zijn aan (vroege) veranderingen in productkwaliteit. Ook kunnen infecties met bacteriën of schimmels worden gedetecteerd via de vluchtige stoffen die het product als reactie op de infectie gaat produceren.