Student World

Do bioinformatiky bývá dnes zařazováno leccos, toto slovo je dnes docela populární mj. i mezi investory a zakladateli start-upových firem. Snad tahle popularita souvisí se zvýšeným zájmem o interdisciplinární vědní obory, současně ale často dochází k určitým zmatkům. V následujícím textu se tyto zmatky pokusíme trochu projasnit v rozhovoru s Fatimou Cvrčkovou, která na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy přednáší mj. právě úvod do bioinformatiky.

Jako bioinformatiku chápete vy sama, respektive v jaké podobě se jí zabýváte a co v rámci tohoto předmětu vyučujete?

Napadlo mne onehdy najít si českou definici bioinformatiky na Googlu. Na jednom z prvních míst na mě vyběhl příspěvek z elektronické konference Záhady, podrubrika Psychotronika, podle kterého je bioinformatika obor, který se zabývá jevy, jako je hypnóza, telepatie, dálkové vnímání… Jak vidno, s definicí bioinformatiky to zjevně není tak úplně jednoduché.
Mně se líbí dosti rozšířené pojetí, podle něhož je bioinformatika oblast na pomezí biologie a informatiky, která se zabývá zpracováním, prohledáváním a analýzou dat o sekvenci, struktuře a popřípadě i funkci biologických makromolekul, tedy hlavně DNA a proteinů.
V literatuře se ale dá najít i vymezení širší – totiž že do bioinformatiky patří jakékoli využití počítačů k hledání odpovědí na biologické otázky. Pak by tam spadlo také statistické zpracování fyziologických, lékařských a dokonce i ekologických dat. Nemyslím ale, že by toto širší vymezení (odpovídající zhruba anglickému termínu "computational biology") bylo k něčemu dobré. To jsou jiná témata, dělají to obvykle jiní lidé a jinými metodami, nanejvýš někdy na stejném hardwaru. Možná se taková definice může hodit třeba k vymezení struktury pracoviště či ke zdůvodnění žádosti o peníze, když se zrovna nosí mezioborovost, ale jinak sotva.

Možná drobné upřesnění: Bioinformatika je vymezena spíše oborem svého zájmu, nebo používanými metodami?

Záměrně jsem bioinformatiku označila za oblast, nikoli obor. Obor je určen tématem a kladenými otázkami. Má-li bioinformatika být obor, pak opravdovým bioinformatikem je jen ten, kdo třeba vyvíjí software pro automatizované zpracování a analýzu dat, nebo aspoň spravuje vlastní databázi. Ale kolem bioinformatiky se pohybuje řada lidí, pro které jsou bioinformatické postupy prostě pouze jedním z nástrojů pro řešení biologických otázek – a bioinformatika je pro ně tedy spíš metoda než obor. Sama se počítám do téhle skupiny, protože to, čím se doopravdy zabývám, když zrovna neučím nebo – bohužel – neúřaduji, je buněčná biologie. Pro mne tou nejzajímavější otázkou je, jak je možné, že velká část z úžasné rozmanitosti živých tvorů, kterou kolem sebe vidíme, je „postavena“ z velmi malé sady téměř typizovaných molekulárních součástek. Bioinformatický přístup mi umožňuje tyto součástky nacházet, porovnávat, hledat shody a rozdíly, vyvozovat hypotézy o jejich evoluční minulosti – nebo o současné funkci, která se pak dá zkoumat i experimentálně.
Hranice mezi tím, kdo ještě je bioinformatik, a kdo pouhý uživatel bioinformatických nástrojů, není úplně ostrá. My „poučení uživatelé“, kteří se zabýváme analýzou veřejně dostupných dat veřejně dostupnými nástroji, jsme zjevně v jiné kategorii než ti, kdo si sami vyvíjejí databáze a software, sekvenují genomy, udržují servery a vůbec provozují to, čemu bychom mohli říkat „vysoká bioinformatika“. Neovládáme rafinované matematické teorie a třeba ani neumíme programovat, ale zase něco víme o džungli molekul a regulačních drah, které nezajímají tvůrce algoritmů a autory impozantních analýz celých genomů.

Když používáme slovo bioinformatika, je možná na místě následující otázka – liší se nějak zásadně zpracování informace v živých systémech od toho, co rozumíme "normální" informatikou? Respektive – používáme snad slovo informace v obou případech ve stejném významu?

Tak, jak jsme si bioinformatiku vymezili – především jako nauku o sekvencích, tedy o digitálních řetězcích písmenek, která označují jednotlivé báze v DNA nebo aminokyseliny v proteinech a v posledku jsou převoditelné na posloupnost nul a jedniček – by na tom měla být podobně jako „normální“ informatika. Alespoň tak, jak si informatiku představuje bioložka nedotčená informatickým vzděláním.
Současně ale z vlastní zkušenosti i z pozorování jistého vzorku bioinformatiků v mém okolí shledávám, že praktické provozování bioinformatiky se kupodivu může obejít vůbec bez pojmu informace ve smyslu, jak ji definoval Shannon. Tedy té informace, která se měří na bity a bajty a na jejímž obsahu přitom nezáleží. Totéž by ale nejspíš řekl i informatik, který se věnuje třeba modelování populací autonomních agentů nebo umělé inteligenci.
Na druhé straně má ale bioinformatika skrze své sepětí s biologií blízko k tradičnímu chápání pojmu informace, které dávno předcházelo počítačovému věku a matematickým definicím. Slovo „informace“ není nové; odedávna, už od středověku, se jakožto „in-formatio“ označovalo to, co „udílí či určuje formu“ našemu tělesnému světu. Třeba Boží vnuknutí, školní učivo, náležitě pochopené zprávy (zprávy, nikoli nezpracovaná data), dnes třeba také to, co se dovídáme v informační kanceláři na nádraží. Sem dobře zapadá i sekvence nukleotidů, která určuje sekvenci aminokyselin, skrze ni tvar a vlastnosti proteinu a posléze i těla. A současně to, co bioinformatik dělá, není mnohdy nic jiného než dolování srozumitelných informací z hromady nesetříděných surových dat (tedy data mining, jak se tyhle postupy obvykle označují ve světě IT).

Úplnou verzi tohoto článku najdete na http://www.businessworld.cz/bw.nsf/ID/bioinformatikaI

Jak vlastně v oblasti bioinformatiky funguje dnešní byznys? Co se prodává, co se kupuje a co bývá zveřejňováno volně? Napadají mě patentovaná léčiva, genetické testy na náchylnost k chorobám, ale třeba i vlastní přečtené sekvence… Čím se zabývají spíše firmy, co je naopak doménou akademických výzkumných týmů?

autor Pavel Houser