Archiv zpráv a událostí

Na informatiku se dívá očima přírodních věd. Zkoumá, jak genetika a vnější prostředí ovlivňují proces, kterým se informace zakódovaná v genu mění v jeho funkci. Mariateresa Mazzetto nastupuje na Fakultu informatiky Masarykovy univerzity, do týmu Moniky Čechové v Laboratoři systémové biologie a bioinformatiky (SYBILA). Díky své zkušenosti z USA zažila na vlastní kůži, jak politická rozhodnutí ovlivňují každodenní vědeckou práci, zejména pro mezinárodní komunitu vědců a vědkyň. Je také vědeckou ilustrátorkou a pomocí vizuálních prostředků pomáhá lidem přemýšlet a hovořit o vědě. U příležitosti Mezinárodního dne žen a dívek ve vědě, který si každoročně připomínáme 11. února, nám přiblížila svoji práci i plány. Přečtěte si v rozhovoru, co se stane, když se v jedné kariéře setkají biologie, informatika a umění.

Cesta ke vědě

Začněme vaší ranou kariérou. Jak jste se dostala k vědě? Byl to jasný moment, kdy jste si řekla „to je ono“, nebo šlo o postupný proces?

Do vědy jsem se zamilovala díky jednomu profesorovi. Bylo to na střední škole, kdy nám zadával různé úkoly a eseje. Měli jsme si třeba vybrat nějakého živočicha a pak o něm před třídou přednést referát. Vzpomínám si, že jsem si vybrala světlušky. Bylo to pro mě tak poučné, že jsem se začala zajímat o to, jak fungujeme a v čem se organismy od sebe liší!

Když se ohlédnete zpět, co vás nejvíce formovalo: jeden mentor, jedna laboratoř nebo neúspěch, který vám dal důležitou lekci?

Myslím, že to byla kombinace všech těchto faktorů: od svých mentorů jsem se naučila určitou pracovní etiku, v různých laboratořích jsem poznala radosti (i strasti) spolupráce, a především jsem se poučila ze svých neúspěchů, například že musím být schopná bez lítosti opustit projekt, který nefunguje.

Pro čtenáře mimo váš obor, o čem je váš výzkum – a proč by nás měl zajímat?

Studuji, jak fyzická organizace DNA a chemické značky na jejím povrchu ovlivňují, kdy se geny v průběhu času zapínají nebo vypínají. Zaměřuji se zejména na opakující se a strukturálně složité oblasti genomu, které jsou často ignorovány, přestože mohou hrát důležitou roli v řízení fungování buněk, stárnutí a reakci na nemoci. Jde o důležitou otázku, protože tyto oblasti – jako palindromy a amplikony na chromozomu Y – jsou ohroženy nestabilitou, změnami a onemocněními, ale stále víme velmi málo o tom, jak jsou regulovány a udržovány.

Čemu se právě teď věnujete?

Právě teď se snažím pochopit, jak je metylace DNA rozložena v těchto opakujících se strukturách a proč se tak výrazně liší mezi zdánlivě shodnými kopiemi. Metylace DNA je malá chemická „značka“, kterou buňky mohou přidat ke své DNA. Nemění samotnou sekvenci DNA, ale pomáhá kontrolovat, jak je DNA používána. Představte si to jako lepící záložky v knize: slova zůstávají stejná, ale záložky vám říkají, které stránky si máte pečlivě přečíst a které přeskočit. Přidáním nebo odstraněním těchto značek mohou buňky v pravý čas zapínat nebo vypínat geny, což jim pomáhá správně se vyvíjet, přizpůsobovat se a stárnout.

Je nějaká otázka, ke které se stále vracíte?

Ano, je to otázka asymetrie: jak mohou oblasti, které jsou na úrovni sekvence téměř stejné, vykazovat odlišné epigenetické stavy (tj. výše zmíněné „značky“ – poznámka autorky). Zejména mě zajímá, zda tato rozmanitost odráží základní přeskupení sekvencí, strukturální integritu nebo adaptační mechanismy, které chrání tyto oblasti před rekombinací a genomovou nestabilitou.

V jádru mé práce je otázka, jak epigenetická regulace ovlivňuje architekturu genomu – a zda jsou epigenetické rozdíly důsledkem strukturální změny, reakcí na ni, nebo součástí mechanismu, který udržuje tyto křehké oblasti funkční.

Pracovala jste s háďátky (červy Caenorhabditis elegans) a rybkou halančíkem tyrkysovým (Nothobranchius furzeri). Co všechno můžeme na těchto organismech zkoumat, zatímco u lidí by to nešlo nebo by to bylo eticky nepřijatelné?

Práce s C. elegans a Nothobranchius furzeri mi umožňuje zkoumat základní principy stárnutí a regulace genomu, které by bylo velmi obtížné testovat přímo na lidech. Například háďátka nabízí vynikající experimentální kontrolu a jsou velmi snadno použitelná. Rybky zase kombinují složitost obratlovců s neobvykle krátkou délkou života, což mi umožňuje studovat epigenetické změny související se stárnutím, regeneraci a rakovinové procesy v realistickém, ale zrychleném časovém měřítku.

Na co si musíme dát pozor, aby nás tyto modely nevedly k mylným závěrům?

Tyto modely nás mohou zmást, pokud je budeme považovat za zmenšené lidi. C. elegans postrádá mnoho tkání, buněčných typů a regulačních vrstev, které se vyskytují u savců, a některé chromatinové mechanismy jsou zapojeny odlišně nebo byly přetvořeny (například tento hlíst postrádá metylaci DNA). Rybky, ačkoli jsou blíže lidem, vyvinuly extrémní životní strategie, které mohou zveličovat nebo komprimovat procesy stárnutí způsobem, který nelze zobecnit. Snažila jsem se tyto systémy použít k identifikaci principů a omezení – spíše než přímých analogií – a k zodpovězení otázky, které rysy regulace genomu jsou v evoluci stabilní a které jsou závislé na kontextu.

Z Yale do Brna

Získala jste zkušenosti ve špičkovém výzkumném prostředí na Yale University, kde jste pracovala jako postdoktorandka v genetické laboratoři zabývající se epigenomem a vývojem zárodečné linie u C. elegans, přičemž jste kombinovala výpočetní a experimentální přístupy. Jak vypadal váš „běžný týden“ , co jste každý den dělala?

Je pro mě trochu úsměvné vzpomínat na svou pracovní rutinu na Yale, protože jsem tam přijela jen měsíc před začátkem COVIDového lockdownu. Toto období zásadně změnilo náš pohled na práci v kanceláři versus práci na dálku. Můj rozvrh byl velmi flexibilní a do značné míry ho určovali moji experimentální červi: často jsem měla pracovní dny bez laboratorní práce, které jsem věnovala výpočetním analýzám, a víkendy trávila v laboratoři, kde jsem kontrolovala červy nebo prováděla pokusy, které jsem navrhla týdny nebo dokonce měsíce předem.

Které ze zkušeností z Yale chcete nadále uplatňovat i na FI MU? 

Americké instituce kladou velký důraz na činnosti, které probíhají souběžně s výzkumem, jako je vědecké psaní a prezentace pro různorodé publikum, mentoring, výuka a efektivní vizualizace dat. Díky pobytu tam jsem se naučila strategie aktivního učení a jak lépe zpřístupnit svoji vědeckou práci. Účast na konferencích však může být kvůli nákladům náročná a networking není vždy jednoduchý. Tady chci navázat na to, co jsem se naučila, a aktivně hledat příležitosti pro komunikaci svých výsledků, získat zpětnou vazbu od kolegů a rozšířit svou profesní síť.

Foto: laboratoř SYBILA

Proč jste se jako bioložka nastoupila na Fakultu informatiky? Které výzkumné otázky se podle vás dají řešit právě zde, v prostředí informatiky a strojového učení?

Vzhledem k mému hybridnímu vzdělání jsem si vždy uvědomovala sílu, kterou informatika a strojové učení přinášejí do přírodních věd. Schopnost analyzovat velké datové soubory, generovat předpovědi a vybírat kandidáty pro experimentální testování pomocí matematických modelů může dramaticky zkrátit čas strávený v laboratoři. Věřím, že tyto přístupny na FI určitě využiju.

Jaké předměty vyučujete? Kde se s vámi mohou naši studenti setkat?

V současné době neučím běžné semestrální předměty, ale plánuji se zapojit do workshopů pro středoškoláky a do výuky na letošní letní škole. Velmi ráda také diskutuji o probíhajících projektech se skupinami, zejména bakalářských studentů – neváhejte mě navštívit v kanceláři B417!

Nejenže se věnujete vědě, ale také ji kreslíte. Kdy se vědecká ilustrace stává něčím víc než „pěkným obrázkem“? 

Pro mě vědecká ilustrace přesahuje „pěkný obrázek“, když se stává nástrojem pro přemýšlení, a ne jen pro ukázku. Kreslení mi pomáhá objasnit složité pojmy, identifikovat mezery v mém porozumění a sdělit myšlenky, které je obtížné vyjádřit pouze slovy nebo grafy.

Co vás inspiruje?

Inspiruje mě výzva převést abstraktní biologické procesy do jasných, intuitivních obrazů, často ovlivněných jak klasickými vědeckými tabulkami, tak současnou vizualizací dat. 

Které techniky používáte? 

Technicky řečeno, po brainstormingu počítačových analýz nakreslím náčrtky svých obrázků. Poté kombinuji digitální ilustrace s vektorovou grafikou a prvky založenými na datech, s cílem dosáhnout rovnováhy mezi přesností, estetikou a narativem, aby obrázky čtenáře provázely vědou, místo aby ho zahlcovaly.

Plánujete využít umění ve svém výzkumu nebo ve výuce zde na FI MU? Budeme rádi, když se připojíte k našemu týmu pro vědeckou komunikaci!

Jistě, určitě se ráda zapojím! 

Obrázek: barbadoská želva, Mariateresa Mazzetto

Věda a politika

Loňský rok byl pro americkou vědu poměrně bouřlivý. Jak se podle vás změny v politice Donalda Trumpa promítly do fungování výzkumu? 

Dopad nebyl ani tak zřetelný v nějakých mediálních kauzách, jako spíš v běžném provozu: ve financování, mezinárodní mobilitě, spolupráci a v tom, co lidé považovali za bezpečné téma a co už raději neotvírali.

Z pohledu laboratoře se to projevilo spíš postupnou změnou atmosféry, než náhlými zásahy. Při rozhovorech o financování se lidé chovali opatrněji, dlouhodobé plánování už nebylo tak jisté a některá témata – zejména ta související s diverzitou, klimatem nebo veřejným zdravím – se diskutovala opatrněji než dříve. Pro mezinárodní výzkumníky znamenala nejistota ohledně víz a mobility další stres, který ovlivnil jak nábor, tak spolupráci. Ačkoli každodenní vědecká činnost pokračovala, bylo cítit zřetelné váhání ohledně otevřeného vyjadřování a zapojování se do ambiciózních nebo politicky citlivých projektů, což nenápadně ovlivnilo priority výzkumu.

Zasáhlo to vás osobně?

Ano, stejně jako mnoho dalších zahraničních vědců s vízy se mě to týkalo. Bylo to těžké období a považovala jsem to za nespravedlivé, zejména vzhledem k tomu, jak velký přínos mají zahraniční vědci pro výzkum v USA. Zároveň mě ale tyto okolnosti nakonec přivedly na Masarykovu univerzitu a do Brna, za což jsem upřímně vděčná, a to jak z profesního, tak z osobního hlediska!

Ženy ve vědě 

A na závěr se podívejme na společenskou stránku výzkumu. Jak se cítíte jako žena ve vědě? 

Vědu vnímám jako prostředí, které mi dává sílu, ale zároveň je velmi náročné. Měla jsem štěstí, že jsem mohla pracovat s mentory, kteří mě podporovali, ale také jsem se musela vypořádat s některými narážkami ohledně svého sebevědomí, dostupnosti nebo toho, jak „zapadnout“. 

Které náznaky v chování kolegů/kolegyň při schůzkách, zpětné vazbě nebo při rozhodování o autorství výzkumu tiše vytlačují ženy? A které postupy to naopak napravují? Máte nějaké osobní zkušenosti – pozitivní či negativní?

Ty drobnosti se hromadí: přerušování, uznání nápadů pouze tehdy, když je zopakuje někdo jiný, zpětná vazba, která se zaměřuje více na tón než na obsah, nebo vynechání z neformálního rozhodování. Pozitivně vnímám jasné diskuse o autorství, aktivní vedení schůzek, projev uznání v reálném čase a mentorství, které zahrnuje nejen rady, ale i podporu – to vše má hmatatelný vliv. Zažila jsem obojí a rozdíl je opravdu markantní.

Kdo je vaším vzorem?  

Kromě slavných italských vědkyň, jakými jsou Rita Levi Montalcini a Margherita Hack, jsou mými vzory ženy, které vedou, aniž by se podřizovaly – vědkyně, které kombinují důslednost s velkorysostí a které vytvářejí prostor pro ostatní, zatímco zůstávají intelektuálně odvážné.

V které fázi kariéry podle vás ženy nejčastěji odcházejí a proč je toto období tak náročné? Co by pomohlo? 

Nejčastěji vidím ženy odcházet v období mezi koncem doktorátu a začátkem post-doktorských pozic, kdy se nejistota, požadavky na mobilitu a očekávání neustálé produktivity střetávají s osobními životními rozhodnutími, jako je svatba nebo narození dítěte. Nejvíce by pomohla strukturální stabilita: transparentní kariérní postupy, realistické časové plány a vedení, které normalizuje různé trajektorie, místo aby odměňovalo pouze vytrvalost.

Doufám, že FI najdete takto vhodné prostředí. Jak se vám zde zatím líbí? Nepřivítali jsme vás zrovna nejlepším počasím – v prosinci byla nekonečná mlha a v lednu mrzlo!

Navzdory mlze a mrazivé zimě se v FI cítím velmi vítána. Prostředí je intelektuálně stimulující a podporuje spolupráci. V Brně jsem se překvapivě snadno zabydlela. Počasí a jazyk jsou sice někdy výzvou, ale díky nim ještě více vyniká vřelost a srdečnost místní komunity.

Děkuji za rozhovor a přeji hodně štěstí na FI MU.

Autorka: Marta Vrlová, Oddělení vnějších vztahů a spolupráce s partnery FI MU

Foto: Archiv FI MU a archiv M. Mazzetto