Το προφίλ του επιστήμονα: Nicky Mulder Inspire article

Μετάφραση από την Ευγενία Κυπριώτη (Eugenia Kyprioti) Έχετε αναρωτηθεί ποτέ τι είναι βιοπληροφορική? H Sai Pathmanathan και Eleanor Hayes μίλησαν με την Nicky Mulder, μια επιστήμονα της…

Πρόσφατες πρόοδοι στη μοριακή βιολογία μας δίνουν τώρα τη δυνατότητα να αναλύουμε το DNA εύκολα και γρήγορα, εκτελώντας -μέσα σε λίγες ημέρες- αναλύσεις που, όχι και πολύ καιρό πριν, θα είχαν διαρκέσει έτη. Το αποτέλεσμα είναι μια έκρηξη στον αριθμό των διαθέσιμων βιολογικών στοιχείων, αλλά τα στοιχεία από μόνα τους δεν παρέχουν τη γνώση: χρειαζόμαστε τρόπους να τα ερμηνεύσουμε. Αυτός είναι ακριβώς ο σκοπός της βιοπληροφορικής: η εφαρμογή της τεχνολογίας υπολογιστών στη διαχείριση και την ανάλυση των βιολογικών στοιχείων.

Αυτό μπορεί να μην ακούγεται πολύ εντυπωσιακό, αλλά η βιοπληροφορική είναι στην πραγματικότητα ένας σημαντικός διεπιστημονικός ερευνητικός τομέας στη διεπαφή της βιολογίας και των υπολογιστικών επιστημών. Ο απώτερος στόχος της βιοπληροφορικής είναι η αποκάλυψη των αμέτρητων βιολογικών πληροφοριών που μας προσφέρονται , για να μας βοηθήσει να καταλάβουμε τη θεμελιώδη βιολογία των οργανισμών και για να χρησιμοποιήσουμε αυτές τις πληροφορίες για όφελος του ανθρώπου. Τα αποτελέσματα της έρευνας της βιοπληροφορικής θα μπορούσαν να βοηθήσουν σε ποικίλους τομείς όπως την ανθρώπινη υγεία, τη γεωργία, την προστασία του περιβάλλοντος, την ενεργειακή τεχνολογία και τη βιοτεχνολογία.

Στη μοριακή ιατρική, η βιοπληροφορική χρησιμοποιείται ήδη για να παράγει τα καλύτερα και πιο προσαρμοσμένα στον ασθενή φάρμακα. Στον τομέα της περιβαλλοντικής επιστήμης, χρησιμοποιείται για να προσδιορίσει τα βακτηρίδια που είναι σε θέση να καθαρίσουν μολυσμένες περιοχές (βιοθεραπεία) και στη γεωργία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αναπτύξει αυξημένη σοδειά με μικρότερο κόστος. Αυτά είναι μερικά από τα πολλά οφέλη της βιοπληροφορικής, τώρα και στο μέλλον. Αλλά σίγουρα η Nicky δεν ήξερε όλα αυτά όταν ήταν στο σχολείο στη Νότια Αφρική.  Στην πραγματικότητα, είχε επιλέξει μια καριέρα γραφίστα, αλλά πάντα αγαπούσε την  επιστήμη, ακόμα κι αν δεν είχε επιλέξει τη βιολογία στο σχολείο. «Προς το τέλος της τελευταίας σχολικής χρονιάς, ο σύμβουλος επαγγελματικού προσανατολισμού μας με μίλησε για το τμήμα της Επιστήμης στο πανεπιστήμιο» λέει τη Nicky, «και όλα τα θέματα μου ακούστηκαν τόσο ενδιαφέροντα που αποφάσισα να το κάνω!» Ειδικεύτηκε στη μικροβιολογία και στη χημεία και αργότερα έκανε ένα PhD στην ιατρική μικροβιολογία.

Τότε πώς ασχολήθηκε με τη πληροφορική; «Κατά τη διάρκεια του PhD μου, έχοντας κάνει πολλά πειράματα, έπρεπε να κάνω κάποια ανάλυση στοιχείων στον υπολογιστή. Βρήκα αυτή τη διαδικασία πολύ ενδιαφέρουσα και έμεινα έκπληκτη όταν είδα  πόσα μπορεί κανείς να ανακαλύψει για ένα γονίδιο μέσω των υπολογιστικών εργαλείων.» Αυτή η τεχνολογική πλευρά των βιολογικών επιστημών τράβηξε την προσοχή της Nicky. Μετά από το PhD της, ξεκίνησε κατ’ ευθείαν να εργάζεται στο Ευρωπαϊκό Ίδρυμα Βιοπληροφορικής (European Bioinformatics Institute, EBI) στο Cambridge, στο Ηνωμένο Βασίλειο. Ένα πλεονέκτημα για τη Nicky ήταν η έλλειψη εργαστηριακής εργασίας, επειδή δεν επιθυμούσε να πειραματιστεί με ζώα

Η εργασία της Nicky έχει δύο διαφορετικές πτυχές. Το ένα περιλαμβάνει την παροχή μιας βάσης δεδομένων και υπολογιστικών εργαλείων στους επιστήμονες από όλον τον κόσμο. Είναι μια πραγματική πρόκληση που συμβαδίζει με τις απαιτήσεις χρηστών και είναι υπέροχο. «Τόσοι πολλοί άνθρωποι έχουν πρόσβαση, χρησιμοποιούν και αναφέρουν πηγές από όλον τον κόσμο για την έρευνά τους.» Το δεύτερο μέρος της εργασίας της περιλαμβάνει τις μολυσματικές ασθένειες. Η Nicky χρησιμοποιεί αυτήν την περίοδο τα υπολογιστικά εργαλεία για να αναλύσει τις γονιδιοματικές ακολουθίες παθογόνων βακτηρίων, όπως το Mycobacteriumtuberculosis (το βακτηρίδιο που προκαλεί τη φυματίωση) για να καταλάβει καλύτερα πώς λειτουργούν τα παθογόνα. «Ακόμα δεν ξέρουμε τη λειτουργία όλων των γονιδίων σε αυτόν τον οργανισμό, ως κάποια από αυτά είναι υπεύθυνα για την πρόκληση της ασθένειας και επομένως θα μπορούσαν να έχουν πιθανές εφαρμογές στο σχέδιο φαρμάκων ή εμβολίων.»

Συγκρίνοντας την ακολουθία «άγνωστων» γονιδίων με την ακολουθία γονιδίων σε άλλους οργανισμούς για τους οποίους η λειτουργία είναι ήδη γνωστή, οι επιστήμονες της βιοπληροφορικής μπορούν να συγκεντρώσουν τις πληροφορίες για την πιθανή λειτουργία των γονιδίων. Αυτή η μέθοδος είναι γνωστή ως «Σύγκριση Γονιδιομάτων» (Comparative Genomics). Τα στοιχεία προέρχονται από δημόσιες βάσεις δεδομένων που αποθηκεύουν τις πληροφορίες ακολουθίας γονιδιώματος˙ Η Nicky και οι συνάδελφοί της παίρνουν αυτά τα στοιχεία και τα χειρίζονται με το δικό τους τρόπο και συγκρίνουν τα στοιχεία για να προσπαθήσουν να κατανοήσουν τη βιολογία τους. «Μέχρι τώρα έχουμε διαπιστώσει ότι μερικά γονίδια που είναι γνωστά για  την πρόκληση ασθένειας σε άλλα παθογόνα βακτήρια μπορούν επίσης να βρεθούν στο Mycobacteriumtuberculosis, έτσι μπορούμε να το ερευνήσουμε περαιτέρω. Έχουμε βρει, επίσης, μερικά γονίδια που είναι μοναδικά στο Mycobacteriumtuberculosis που μπορεί να είναι απαραίτητα για την επιβίωσή του, και μπορούμε τώρα να τα μελετήσουμε περαιτέρω σε συνεργασία με τους συναδέλφους μου στο εργαστήριο.»

Η Nicky βρίσκει την επιστήμη εντυπωσιακή, δεδομένου ότι εξετάζει σημαντικά προβλήματα. «Για ότι κάνω, μπορώ να δω ένα πραγματικό παράδειγμα ή μια εφαρμογή της εργασίας μου, έτσι τα αποτελέσματά μου έχουν τη δυνατότητα να έχουν επίδραση σε άλλους ανθρώπους και να βοηθήσουν ενδεχομένως στον ιατρικό τομέα.» Τι γίνεται με τα μειονεκτήματα; «Υπάρχει συνεχής πίεση να δημοσιευθούν τα αποτελέσματα, και οι επιστήμονες ανταγωνίζονται συχνά, παρά συνεργάζονται. Μπορεί να ασχολούμαστε με ένα πρόβλημα για πολύ καιρό και να ανακαλύψουμε ξαφνικά ότι κάποιος άλλος το έχει δημοσιεύσει λίγο πριν από εμάς!»Υπάρχουν άλλες προκλήσεις; «Οι προκλήσεις είναι συνήθως το να είσαι ενήμερος για τα τρέχοντα συγγράμματα και η εύρεση μιας κατάλληλης ερευνητικής θέσης,» λέει η Nicky. «Μια άλλη πρόκληση είναι η συνεχής ανάγκη να βρεθεί η χρηματοδότηση για την έρευνα.»

Η προαγωγή σε υπεύθυνη της  ερευνητικής ομάδας στο EBI ήταν μια ιδιαίτερα αξιοσημείωτη στιγμή στη σταδιοδρομία της Nicky. «Έτρεχα ένα πρόγραμμα στο EBI για αρκετά χρόνια αλλά δεν είχα λάβει επίσημη αναγνώριση έως ότου προάχθηκα σε υπεύθυνη ομάδας του προγράμματος.» Είναι τώρα αρμόδια για την καθημερινή διαχείριση της ομάδας καθώς επίσης και για τη στρατηγική λήψη αποφάσεων στην κατεύθυνση και τους στόχους του προγράμματος. «Με αντάμειψε επίσης ως γυναίκα, δεδομένου ότι η πλειοψηφία των υπεύθυνων ομάδων στο ίδρυμα είναι άνδρες. Ελπίζω ότι αυτό να ενθαρρύνει κι άλλες γυναίκες στην επιστήμη να είναι φιλόδοξες.»

Ρωτήσαμε τη Nicky ποιες συμβουλές θα έδινε σε κάποιον που θέλει να ασχοληθεί με τη βιοπληροφορική. «Προσπαθήστε να πάρετε καλές βάσεις τόσο στη βιολογία όσο και στην πληροφορική, κατόπιν διεκδικήστε μια θέση στον τομέα – ο καλύτερος τρόπος να μάθει κανείς είναι στην εργασία.» Η Nicky θέλει πολύ να ενθαρρύνει τους νέους να ασχοληθούν με την επιστήμη, και έχει επισκεφτεί διάφορα σχολεία για να μιλήσει για τις ευκαιρίες σταδιοδρομίας στη βιοπληροφορική.

Στο μέλλον, η Nicky θα επιθυμούσε να εστιάσει λίγο περισσότερο στην έρευνα. «Μέχρι τώρα, οι κύριες ευθύνες μου ήταν να κρατήσω αποτελεσματικά τη λειτουργία της βάσης δεδομένων και της υπηρεσίας για το κοινό. Θα επιθυμούσα να έχω το χρόνο να χρησιμοποιήσω όλα τα σημαντικά στοιχεία που αποθηκεύουμε και παράγουμε, για να απαντήσουμε στις ενδιαφέρουσες βιολογικές ερωτήσεις όπως αυτή στο ερευνητικό πρόγραμμά μας για το Mycobacteriumtuberculosis».

Resources

• Το Ευρωπαϊκό Ινστιτούτο Βιοπληροφορικής παρέχει μια σειρά διδασκαλίας για τα υλικά στη βιοπληροφορική, συμπεριλαμβανομένου ενός διαγωνισμού γνώσεων DNA κώδικας-αποκωδικοποιητής. Μπορείτε επίσης να προσπαθήσετε το όνομά σας στον κώδικα DNA και να ψάξετε για πρωτεΐνες με το όνομά σας ! Δείτε το www.ebi.ac.uk/training/schools/
• Το EBI, επίσης, φιλοξενεί την πύλη 2CAN, που εισάγει τη βιοπληροφορική και καταδεικνύει τη χρήση της βιοπληροφορικής για την ανάλυση χρησιμοποιώντας εργαλεία του EBI: www.ebi.ac.uk/2can/
• Το EBI, ως τμήμα του ευρωπαϊκού μοριακού εργαστηρίου της βιολογίας, προσφέρει τα εργαστήρια για τους δασκάλους στο εργαστήριο της ευρωπαϊκής εκμάθησης για τις βιολογικές επιστήμες: www.embl.org/ells/

Institutions

License

CC-BY-NC-ND

Download

Download this article as a PDF