A Magyar Tudomány Ünnepe alkalmából november 19-én, az Akadémia Felolvasótermében nyolc előadás hangzott el a bioinformatika-rendszerszemléletű biológia tárgykörében.

A résztvevő komponensek (pl. gének, fehérjék) és egymáshoz való kapcsolatuk

Gondolatok a bioinformatikáról

A bioinformatika két diszciplína tudománytörténeti jelentőségű találkozása, a biológia (pl. genetika-genomika) hatalmas előrelépése, valamint a modern információs technikák kölcsönhatásából jött létre. Ez a rendkívül gyorsan előretörő tudományágazat voltaképpen a rendszerszemléletű számítógépes módszerek kidolgozását és alkalmazását jelenti a biológiai információ kezelésére és elemzésére.

A biológiai információ mennyiségének és komplexitásának robbanásszerű emelkedését az interneten lényegében szabadon rendelkezésre álló biológiai adatbázisok, valamint a hatalmas teljesítőképességű genomikai, proteomikai technológiák elterjedése idézte elő. Ma már egy biológiai chip-en („microarray”) néhány négyzetcentiméteren akár több százezer biológiai adat nyerhető. Rengeteg információ származik az örökítő anyag (DNS) változatainak (pl. egypontos mutációinak, egyes szakaszok kópiaszámának) egyre eredményesebb (és olcsóbb) detektálásából. Ugyancsak adathalmazokat kapunk az egyes gének (sőt génközi DNS) kifejeződésének (expresszió) mérhetősége által. Hatalmas a technológiai fejlődés, annak automatizálhatósága és miniatürizálása is.

Mindezek adatok hatalmas tömegét jelentik. Ebben az adattengerben kizárólag a naponta fejlődő informatikai alkalmazások jelentenek lehetőséget a kiigazodásra és értelmes következtetések levonására.

A bioinformatika a biológia rendszerben, hálózatban való megragadása molekulák, molekulák kölcsönhatása révén. Ebben a bioinformatika informatikai eljárásokat alkalmaz a komplex biológiai folyamat (pl. komplex betegségek) megértésére. Röviden, a bioinformatika egy információmenedzselési rendszer a molekuláris biológia (genetika, genomika, immunológia, farmakológia, onkológia, stb.) számára, melynek már ma is sok gyakorlati alkalmazása van (pl. gyógyszertervezés, védőoltások személyre szabott előállítása).

A bioinformatika bevezetése rohamosan terjed, nagy nemzetközi (pl. FP7) pályázatok ma már szinte szalonképtelenek bioinformatikai elemzés nélkül.

A bioinformatika a rendszerszemléletű biológiai gondolkodás alapja.

Tallózás az előadásokban

Hasonlóan a nemzetközi trendekhez, 2006-ban megalakult a Magyar Bioinformatikai Társaság (elnök: Patthy László, főtitkár: Miklós István – http://www.renyi.hu/~hsb/), és már több ülést is tartott.

November 19-én az első előadást Patthy László (MTA, Enzimológia) tartotta A genom annotáció kihívásai címmel. Előadásában elsősorban a már ismert genomiális adatbázisok jellegzetes hibáiról beszélt, a kontrollok szükségességére hívta fel a figyelmet. Ezután Pongor Sándor (ICGEB, Trieszt) Rendszer-biológia: tudásábrázolás a molekuláris biológiában című előadásában a bioinformatikai gondolkodásmód tudományelméleti sajátosságairól, az új irányok kialakulásáról szólt.

E sorok írója (Falus András, Semmelweis Egyetem, Genetikai, Sejt- és Immunbiológiai Intézet) Az in silico pathway analízisek a genomikai kutatásban címet viselő előadásában az adatrendszerezés egy teljesen új megközelítését, az útvonal-analízis előnyeit mutatta be.

Ugyancsak genomikai adatelemzést hallottunk Nagy Lászlótól (Debreceni Egyetem, Biokémiai és Molekuláris Biológiai Intézet), aki a Génátíródási hálózatok azonosítása és térképezése egészséges és kóros állapotokban témáról beszélt, elsősorban a sejtmagban lévő receptorok kutatása kapcsán. Szintén az adatbankok potenciális hiányosságairól tartott előadást Juhász Gábor (ELTE, Proteomikai Laboratórium – Bioinformatikai megközelítés a proteomikában), aki emellett kiemelte a korábban uralkodó redukcionista kutatási szemlélet tarthatatlanságát a rendszerszemléletű biológiában.

Vicsek Tamás (ELTE, TTK, Fizikai Intézet) Biológiai és szociális mega-hálózatok belső szerkezete és evolúciója című előadásában társadalmi és biológiai hálózatok analógiáról beszélt. Szathmáry Eörs (ELTE, TTK Biológiai Intézet) Rendszerbiológiai szemlélet az evolúció kutatásban című előadásában az evolúciókutatás genomikai vonatkozásait mutatta be. Barta Endre (MBK, Gödöllő) Összehasonlító genomikai módszerek a génkifejeződés szabályozásának vizsgálatában címmel a génátírást szabályzó nukleotidsorrendek filogenetikai hasonlóságáról adta elő eredményeit.

A rendszerszemléletű biológia nagyigényű célja, hogy a biológiai (pl. betegséggel kapcsolatos) folyamatokat a maga komplexitásában, összefüggéseiben tudjon vizsgálni.

A Magyar Tudomány Ünnepének bioinformatikai előadássorozata, úgy érzem, sikeres volt. Külön öröm, hogy a zsúfolásig megtelt teremben a hallgatók átlagéletkora láthatóan nagyon fiatal volt. Meggyőződésem, hogy a Magyar Tudományos Akadémia elsődleges feladata az új, előremutató trendek bemutatása és meghonosítása hazánkban, és ez a félnap erre volt példa.

Falus András