Ji jau dabar gali būti naudojama kaip priemonė identifikuoti kristalines medžiagas, kaip duomenų šaltinis baltymų molekulių struktūroms patikslinti, kaip mokymo priemonė studentams. Ji taip pat gali tapti įrankiu, padedančiu iškart nustatyti kasykloje paimto mėginio uolienas, mineralus, naudingąsias iškasenas. Mūsiškėje duomenų bazėje, kuri tapo bene didžiausiu pasaulyje atviru cheminės kristalografijos resursu, jau sukaupta per 350 tūkst. įrašų.
Nauda kalnakasybos pramonei
Kadangi ši duomenų bazė naudinga organinių ir neorganinių medžiagų identifikavimui, VU GMC mokslininkai pakviesti dalyvauti „Horizon 2020“ projekte SOLSA. Tai kalnakasybos pramonės projektas, kuris, atrodo, iš pirmo žvilgsnio visiškai nesusijęs su Biotechnologijos instituto veikla. Prof. S. Gražulis paaiškina, kad iš kasyklose ar kitur paimtų mėginių reikia nustatyti juos sudarančias uolienas, kad geologai galėtų aptikti vertingas gyslas. Tam uolienos yra smulkinamos, vežamos į laboratorijas, kur atliekama klasikinė cheminė analizė. Tai užtrunka savaites ar net mėnesius. Dabartinis procesas yra per lėtas, per brangus, tenka iškasti daug žemės, kas trukdo ekonomiškai ir švariai ją eksploatuoti.
„Šiais laikais visi nori, kad bet kuri pramonė būtų efektyvi, neterštų gamtos, kad neraustume ten, kur nereikia, o pasiimtume tai, kas reikalinga. SOLSA projektu siekiama sukurti tokį mechanizmą, kuris leistų iškart kasykloje paėmus uolienos pavyzdį tiksliai nustatyti mineralus, naudingąsias iškasenas. Viena vertus, mūsų duomenų bazė leidžia visa tai identifikuoti. Kita vertus, ji tampa įrankiu projekto metu gautiems duomenims paskleisti. Maloniai nustebau, kad tiek akademiniai, tiek komerciniai partneriai be didelių dvejonių sutiko, kad visi projekto metu gauti duomenys būtų atviri“, – pasakoja pašnekovas. Projekte dalyvauja visas VU GMC Biotechnologijos instituto Baltymų-nukleorūgščių sąveikos tyrimų skyrius, kurio vedėjas yra prof. Virginijus Šikšnys.
Sulaukė pasiūlymo pasilikti Miunchene
Šio Lietuvoje ir pasaulyje garsaus biotechnologo dėka po studijų ir dabar prestižiniu laikomame Maskvos fizikos technikos institute pašnekovas išvyko rengti disertacijos į Miuncheną. „Virginijus buvo gavęs „Volkswagen“ stipendiją vienam studentui vykti į Vokietiją, pas Maxo Plancko Biochemijos instituto profesorių, Nobelio chemijos premijos laureatą Robertą Huberį. Tada dar nelabai žinojau, kas jis toks. Tik vėliau sužinojau, kur važiuoju“, – šypsodamasis prisimena prof. S. Gražulis.
Kadangi jis nuo mokyklos domėjosi kompiuteriais, gebėjo programuoti ir mokėjo JAVA programavimo kalbą, iškart po disertacijos gynimo sulaukė pasiūlymo likti Miunchene, nes bioinformatikų grupė ieškojo programuotojo: „Kadangi Virginijus Šikšnys mane siuntė ir finansavo, pagalvojau, kad reikia sugrįžti. Nesigailiu dėl tokio sprendimo. Biotechnologijos institutas yra unikali, fantastiška vieta, nes čia tikrąja to žodžio prasme randasi nauja mokslo mokykla. Tokių vietų pasaulyje nedaug. Labai smagu ir malonu dalyvauti tame procese, būti komandoje, kuriai rūpi ne karjera, o mokslas, atradimai. Rezultatus matote (rodo į ant palangės surikiuotus Biotechnologijos instituto mokslininkų apdovanojimus).“
Kristalų struktūros prilygo brangakmeniams
Grįžęs į Lietuvą mokslininkas pradėjo dirbti ties baltymų kristalografija. Ilgainiui pastebėjo, kad neturime priėjimo prie cheminių molekulių struktūrų, o visos cheminei kristalografijai skirtos duomenų bazės yra komercinės. Tokia situacija pasirodė nepriimtina ne tik prof. S. Gražuliui, bet ir kitiems pasaulio kristalografams. Tad lietuviui kilo bendros svetainės, kur tyrėjai galėtų sukelti išspręstą ar surastą struktūrą, idėja. Tačiau kaip tik tuo metu jis sulaukė laiško iš garsaus prancūzų kristalografo, Crystallography Open Database Patarėjų tarybos nario Armelio Le Bail. Jis rašė apie kuriamą atvirą kristalografijos duomenų bazę kviesdamas prisijungti prie komandos.
„Pirmoji mintis buvo tokia: „Ech, tik sugalvoji naują idėją, o kažkas ją jau spėjo įgyvendinti!“ Paskui pagalvoji, kad tai buvo gera idėja. Antra, mane kviečia prisijungti!
Laisvalaikiu ieškodavau žurnaluose duomenų ir juos įvesdavau į duomenų bazę. Kadangi mėgstu programuoti, pradėjau rašyti programas, kurios tuos duomenis tvarkytų, komplektuotų, sujungtų iš daug šaltinių. Pradėjau iš dalies apdorotus duomenis siųsti Armeliui. Po kurio laiko jis man pasiūlė toliau vystyti šį projektą. Nedvejodamas sutikau. Armelis apie 50 tūkst. kristalų struktūrų surašė į kompaktinį diską. Jis man prilygo dėžutei su brangakmeniais“, – pokalbį tęsia pašnekovas.
Per 13 metų įrašų padaugėjo nuo 50 tūkst. iki daugiau kaip 350 tūkst., o visos struktūros yra sintaktiškai teisingos. Prof. S. Gražulio plėtojama duomenų bazė tapo bene didžiausiu pasaulyje atviru cheminės kristalografijos resursu. Šiam tenka konkuruoti su jau 60 metų veikiančia Kembridžo kristalografine duomenų baze ir neorganinių kristalų duomenų bazėmis, tačiau skirtumas tas, kad jos komercinės, pasiekiamos tik prenumeratoriams ir su licenciniais apribojimais, o lietuvio kuriama duomenų bazė yra atvira ir gali būti nevaržomai kopijuojama. VU GMC mokslininko publikacija apie šią duomenų bazę jau pacituota 186 kartus. Tai Lietuvai yra neblogas rodiklis.
Darbus tęsia jaunieji kolegos
Profesoriaus teigimu, pasaulis juda atviros prieigos, atvirų publikacijų link. Atviros prieigos nori ir mokslininkai, nes tam, kad galėtų atrasti ką nors naujo, jie turi žinoti, kas jau padaryta. Be to, mokslo publikacijų skaičius auga labai greitai. Biomedicinos tematika kone kas dvi minutes pasirodo straipsnis. Tad joks žmogus nebespėja visko perskaityti.
„Pasiremdami tiek savo sukauptomis, tiek visame pasaulyje prieinamomis žiniomis siekiame sugebėti atsakyti į mokslinius klausimus, į kuriuos atsakymai nėra akivaizdūs. Norėtųsi pabandyti aptikti kažką, ko tiesiog žiūrėdami į straipsnių šūsnį negalėtume pasakyti. Jei kasdien ekrane žiūri į benzeno žiedus ir net užsimerkęs juos matai, užtenka pastebėti vieną kreivą struktūrą, kad suprastum, jog kažkas blogai. Bet negali ekrane peržiūrėti milijardų įrašų. Tam reikia pasitelkti kompiuterius ir kokybiškas, šiuolaikines mokslines duomenų bazes. Ta kryptimi dirba mano doktorantai Andrius Merkys, Antanas Vaitkus, įsitraukia nauji studentai, turime ir kolegų iš užsienio.
„Nežinau, kiek daug mums pavyks pasiekti iš didelės duomenų apimties gaunant vertingas automatines išvadas, bet manau, kad bandyti verta“, – reziumuoja VU GMC Biotechnologijos instituto mokslininkas.
