ELIXIR ułatwi naukowcom dostęp do biologicznych baz danych
Europejski projekt ELIXIR, w którym uczestniczą również polskie zespoły ma doprowadzić do powstania nowoczesnej infrastruktury bioinformatycznej, centrów komputerowych i centrów przechowywania danych.
Dostęp do biologicznych baz danych jest niezbędny w spersonalizowanej medycynie, w walce z chorobami roślin i zwierząt czy w badaniu tajemnic ewolucji. Cały czas jednak istnieje potrzeba udoskonalania narzędzi oraz sposobu na wygodne przeszukiwanie gigantycznych zasobów informacji biologicznych. Rozwiązanie problemu przynieść ma europejski projekt ELIXIR, dzięki któremu naukowcy z całego świata, w tym z Polski, uzyskają łatwy dostęp do baz danych i do narzędzi, które umożliwią spojrzenie na zebrane informacje z innej strony.
ELIXIR, którego koszt do 2020 r. ma wynieść ok. 500 mln euro, znalazł się na Mapie Drogowej Infrastruktury Europejskiej ESFRI. Do pomocy w finansowaniu projektów zaproszonych zostanie 37 państw. Część z nich już zaoferowało finansowanie. Polskie odgałęzienie projektu – „ELIXIR – system do rozpoznawania złożonych systemów biologicznych”, minister nauki i szkolnictwa wyższego prof. Barbara Kudrycka umieściła na Polskiej Mapie Drogowej Infrastruktury Badawczej.
Jak wyjaśnił koordynator ELIXIR w Polsce, prof. Piotr Zielenkiewicz, dyrektor Instytutu Biochemii i Biofizyki PAN, w umieszczonym na Polskiej Mapie Drogowej projekcie uczestniczą 4 jednostki naukowe z naszego kraju – Instytut Biochemii i Biofizyki PAN oraz uniwersytety: Adama Mickiewicza, Warszawski oraz Jagielloński. Polscy badacze będą mieli szansę umieszczenia w systemie ELIXIR danych z polskich badań i polskich narzędzi do analizy danych. „Jesteśmy dopiero na początku drogi. Trwają teraz nasze uzgodnienia z kolegami w Europie, ale mamy też nadzieję na finansowanie z MNiSW” – przyznał naukowiec.
„Pierwszym krokiem do każdego projektu w dziedzinie współczesnej biologii, biomedycyny czy biotechnologii jest analiza tego, co już wiemy. A tym się zajmuje bioinformatyka – wyjaśnił prof. Zielenkiewicz. – Bez niej nie ma mowy o tym, żeby racjonalnie prowadzić badania w dziedzinach biotechnologii, biologii czy biomedycyny”.
„W bazach danych sekwencji nukleotydowych jest w tej chwili 200 mln wpisów. To są setki miliardów nukleotydów, czyli pojedynczych cegiełek, z których składają się geny. Jeśli chcemy popatrzeć na to, co już zostało zrobione i wyciągnąć z tego jakieś wnioski, to musimy do tego zaprząc komputer” – powiedział naukowiec. Jak dodał, projekt ELIXIR wszystkim, którzy się zajmują biologią, biomedycyną czy biotechnologią umożliwi po pierwsze analizę stanu wiedzy w danej dziedzinie, a po drugie dadzą możliwość stawiania racjonalnych hipotez z tego, co już wiemy.
„Sekwencjonowanie genomu staje się coraz łatwiejsze, dlatego ilość takich danych rośnie lawinowo. Genom człowieka, który liczy ponad 3 mld nukleotydów, też będzie można wkrótce sekwencjonować za stosunkowo niewielką cenę” – uważa prof. Zielenkiewicz.
Problem w tym, że postępowi w uzyskiwaniu danych nie towarzyszy odpowiedni rozwój standardów ich opracowywania i przechowywania. Brakuje infrastruktury i narzędzi bioinformatycznych, które pozwalałby na sprawne dotarcie do poszukiwanych wyników i ich analizę. Dotychczasowe narzędzia nie są wystarczające, żeby radzić sobie z tak gigantycznymi i niejednorodnymi bazami danych.
Do czego służy gromadzenie danych o sekwencjach i strukturach biopolimerów? Jak tłumaczył prof. Zielenkiewicz, bazy pomagają przenosić wyniki badań z jednego organizmu na drugi i porównywać je między sobą, aby np. wyciągnąć wnioski na temat ewolucji. „Pozwala to uniknąć wysiłku związanego z powtarzaniem rozmaitych eksperymentów” – tłumaczył.
Bazy informacji biologicznych mają też znaczenie dla spersonalizowanej medycyny. Dzięki nim można określać w genomach ludzkich miejsca odpowiedzialne za choroby molekularne (wynikające z mutacji w genomie), za pewne reakcje organizmu (np. za nawyki), jak i za określone zestawy cech czy predyspozycje (np. do bycia otyłym).
Ponadto posiadanie danych o sekwencjach i strukturach białek pozwala określić rozmaite oddziaływania między organizmami, np. oddziaływanie organizmu ludzkiego z bakteriami. A – jak dodał profesor – bakterii, które współbytują z organizmem ludzkim jest 10 razy więcej niż tych komórek, które my mamy.
„W samym przewodzie pokarmowym człowieka jest ich sto trylionów” – podkreślił badacz. A metagenomika bada genomy współżyjących ze sobą organizmów. Dlatego też za jej pomocą można także badać na przykład interakcje między rośliną a patogenem i opracowywać sposoby zwalczania szkodników i chorób roślinnych. Informacje na temat projektu dostępne są na stronie: http://www.elixir-europe.org/
Zaloguj się Logowanie