Informatie voor de pers. Vrije Universiteit Amsterdam.
06/02/2001
Bioinformatica: omgekeerde wetenschap
Tot voor kort stelde een wetenschapper een vraag en ging op zoek naar het antwoord door met veel moeite precies de gegevens te verzamelen die zijn vraag konden beantwoorden. Tegenwoordig ligt het anders. Neem de wetenschap van het leven, de biologie. Met behulp van robots en andere apparaten kan een onderzoeker relatief goedkoop en snel álle gensequenties in een cel bepalen, álle boodschapper-RNA-concentraties en binnenkort ook álle eiwitconcentraties. Het is een omkering van de wetenschap. In tegenstelling tot vroeger regent het data, maar hoe interpreteer je ze?
"Het is alsof je van alle mensen in Amsterdam weet wat ze op een zeker moment aan het doen zijn", illustreert prof.dr. Hans Westerhoff, hoogleraar Moleculaire celfysiologie aan de Faculteit der Biologie van de VU. Maar het gaat er juist om hoe wetenschappers die hopen data moeten gebruiken om bijvoorbeeld te weten te komen waarom Amsterdammers door het rode stoplicht rijden. Daarvoor zullen ze de databrij met gegevens over álle Amsterdammers moeten ordenen en proberen te begrijpen. En dat is precies waarom het volgens Westerhoff ook in de bioinformatica moet draaien: ordenen en begrijpen. "Met het ordenen gaat het nu de goede kant op, al is alleen dat al een enorme opgave", zegt Westerhoff. "Wat te doen als je in één keer de sequenties van 25.000 genen op je bureau hebt liggen?"
De interesse van Westerhoff gaat echter vooral uit naar die tweede
stap: het komen tot begrip van het leven met behulp van al die data.
"Deze integratieve bioinformatica is de diepzinnigste kant van het
vakgebied, maar het gebeurt nog niet veel." De VU is momenteel op zoek
naar een hoogleraar die daarin verandering gaat brengen. De nieuwe
leerstoel gaat voor 80 procent onder de divisie Wiskunde en
Informatica van de Faculteit der Exacte Wetenschappen vallen; voor 20
procent onder Westerhoffs groep Moleculaire celfysiologie van de
biologiefaculteit.
Bioinformatica komt voort uit de moleculaire biologie: sinds biologen
genoomsequenties kunnen ontrafelen, hebben ze behoefte aan methoden om
via al die gegevens tot nieuwe inzichten te komen. De
informatietechnologie is daarin meegesleurd. Westerhoff wil dat aan de
VU de informatica juist een duwende rol krijgt. "Het verloop van
biologische processen is ontzettend afhankelijk van allerlei
parameters, vanwege de niet-lineaire interacties", legt Westerhoff
uit. "Het is ontzettend moeilijk om dat met computers te simuleren.
Informatici moeten zich afvragen hoe je dat zo snel, slim en toch zo
betrouwbaar mogelijk kunt doen, rekening houdend met de interacties
die de biologie kent." Zo moeten de informatici dus steeds in
samenspraak met biologen werken. Bioinformatica moet een wetenschap
worden die net zo goed gebruik maakt van interacties als het leven
zelf.
Westerhoff is bestuurslid van de Nederlandse Vereniging van
Bioinformatica in oprichting en hij organiseert het symposium
Bioinformatica: van hopen data tot biologisch begrip, dat op vrijdag
16 februari op de VU zal plaatsvinden. Hij heeft duidelijke ideeën
over hoe het verder moet met de bioinformatica en welke kant de VU op
moet gaan met het vakgebied. Westerhoff is iemand die niet alleen naar
de losse bouwstenen van bijvoorbeeld een cel wil kijken, maar vooral
ook naar de interacties tussen al die moleculen. "Wij moeten
doordenken om te begrijpen wat er in de biologie aan de hand is. Hoe
uit dode moleculen een levende cel kan ontstaan."
Op het symposium laat Westerhoff sprekers aan het woord die net als
hij op zoek zijn naar dat begrip. Een van hen, de Italiaanse Anna
Tramontano, gebruikt de enorme databases die tegenwoordig beschikbaar
zijn om te begrijpen hoe eiwitstructuren zich vormen. Uit de ene
database haalt ze de aminozuurvolgorde van een eiwit; uit een tweede
haalt ze de structuur ervan. Dat doet ze voor meerdere eiwitten,
waarna ze de structuren correleert aan de aminozuur-volgorden. Zo
leert ze begrijpen welke structuren bij bepaalde sets aminozuren
horen. Een andere spreker, Douglas Kell uit Wales, leidt uit een
combinatie van databases af hoe reacties in een cel precies
plaatsvinden. Hij zoekt eerst op welke eiwitten er allemaal in een cel
zitten u iets dat vroeger zijn levenswerk zou zijn geweest u en
vervolgens welke functies ze hebben. Uit een derde database haalt hij
hun kinetische eigenschappen, dus bijvoorbeeld hoe snel ze stof A in B
omzetten, en dan weet hij precies hoe een keten van levensprocessen
tot stand komt.