Efter kartläggningen av genomet: Nu börjar jakten på att förstå proteinerna

Kartläggningen av de mänskliga generna gav stora rubriker över hela världen. Men vad innebär det? Kan vi förvänta oss revolutionerande mediciner eller avslöja cancerns gåta inom en snar framtid?
Professorerna Mathias Uhlén och Gunnar von Heijne på Stockholms center för fysik, astronomi och bioteknik, SCFAB, reder ut begreppen.

När man iscensatte det så kallade HUGO-projektet den 1 oktober 1990, var man inte ens säker på att projektet skulle gå att genomföra. Då kalkylerade man med att det skulle ta minst femton år att kartlägga en del av det mänskliga genomet. Men det tog bara tio år innan forskarna den 1 februari 2001 blev helt klara.

– En stor överraskning var att människan visade sig bestå av drygt 30 000 gener, vilket är betydligt färre än vi trott, säger Mathias Uhlén, professor i biokemi vid SCFAB.

Tidigare har forskarna talat om 140 000 gener.

– Man kan jämföra det mänskliga genomet med en liten blomma som heter backtrav, som man också kartlagt genomet på. Den innehåller 27 000 gener, medan människan består av 30 000 gener. Nog trodde vi att vi skulle innehålla fler gener än en liten blomma.

Det är fascinerande att människans genom är så likt djurs och växters. Skämtsamt kan man säga att det inte är mycket som skiljer oss från torskar, eftersom vi till 98,5 procent har samma genom.

– Om man bygger ett palats eller en koja, så använder man i mångt och mycket samma byggstenar. Och det är precis vad som händer i naturen, förklarar Mathias Uhlén.

Det är inte generna utan proteinerna som gör skillnaden. Det är de som åstadkommer alla kemiska reaktioner, de bygger upp musklerna, påverkar ämnesomsättningen och som styr generna.

– De är livet. Det har vi känt till ända sedan Watson och Crick upptäckte DNA-strukturen. Det intressanta med DNA och arvsmassan är att det genetiska minnet finns där. Men det är proteinerna som är arbetshästen. De bestämmer mekanismen för alla sjukdomar – inklusive åldrandet, säger Mathias Uhlén.

Vad är den första konkreta nyttan av kartläggningen av genomet?

– Första användningsområdet är hur man diagnostiserar sjukdomar. Det finns redan exempel där man hittat den specifika koden på genetiska skador och därigenom får det enklare att diagnostisera, säger Gunnar von Heijne, professor i bioinformatik.

Mathias Uhlén instämmer:

– Bedriften att kartlägga det mänskliga genomet kommer att ligga som grund för all medicinsk forskning i hundratals år framöver. Det pågår redan kliniska prövningar för nya läkemedel, men det processen tar tid.

 

Proteinernas århundrade

Mathias Uhlén proklamerar att nästa decennium kommer att bli proteinernas.

– Utan kartläggningen av det mänskliga genomet skulle proteinforskningen vara som att segla utan karta.

– Nu börjar jakten på att förstå proteinerna. Hela nästa århundrade kommer att ägnas åt att reda ut hur de fungerar och interagerar med varandra.

På SCFAB hoppas man mycket på så kallad storskalig proteinforskning, som inte är hypotesdriven och därför ovanlig. Det påminner om början på 1980-talet då forskarna började tala om att kartlägga hela genom samtidigt.

– Vi vill hitta teknologier som klarar av att titta på alla proteiner samtidigt, vilket gör att det går snabbare. Vi har ingen aning om vad vi kommer att hitta – men vad vi än hittar är intressant, säger Mathias Uhlén.

Sverige har en lång historia av proteinforskning. På 1920-talet startade proteinstudier i Uppsala och det ledde till att Swedberg fick nobelpriset.

– Det finns ett par genomcentra i Sverige och Strategiska stiftelsen har stött flera storskaliga projekt. Ett har man gjort tillsammans med Wallenbergkonsortiet, där man undersökt trädens genom.

– Sverige har faktiskt världens största genomprojekt på träd. Vi har även tagit fram ett par bakteriella arvsmassor.

Än ser vi inte nya mediciner med bot för cancer och Alzheimers. Men nu har forskarna en karta att utgå från.

 

Ny vetenskap: bioinformatik

Forskning handlar om att samla in och analysera data. Den enorma mängd av information som biologerna nu hanterar ställer nya krav. Parallellt med HUGO-projektet har en ny vetenskapsgren vuxit fram: bioinformatik. Det är en vetenskap som utvecklar metoder för att hantera all denna information.

– Att räkna ut vilka proteiner basparen i DNA-spiralen kodar för är inte så svårt. Men den enorma datamängden kräver att man automatiserar processen, säger Gunnar von Heijne, professor i bioinformatik.

– Inom bioinformatiken tar man hand om de stora datamängderna, lägger upp dem i databaser, analyserar data och utvecklar dataprogram som underlättar den experimentella forskningen, förklarar han vidare.
– Det handlar om att hitta likheter mellan proteiner, att förutsäga deras struktur och funktion och att skapa datormodeller för hur de samverkar med varandra i en organism.

Av Tove Smeds
Kommentar: Artikeln publicerades för drygt 10 år sedan, i en bilaga i serien Forskning&Näringsliv.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *