Alan Bridge, eine kurze Biografie
Biologe von Beruf, mit Erfahrung in Molekular- und Zellbiologie im Bereich der Krebsforschung
- 1970: Geboren in Preston, Vereinigtes Königreich
- 1998: Postdoktorat am ISREC, dem Schweizerischen Institut für experimentelle Krebsforschung. Dort lernt er Mitglieder einer kleinen Gruppe von Bioinformatikern der noch jungen SIB kennen, aus der später Vital-IT hervorgeht...
- 2004: Eintritt bei Swiss-Prot als Biokurator in der Qualitätssicherungsabteilung
- 2008: Mitverantwortlich für die Integration aller manuell kuratierten UniProtKB/Swiss-Prot-Einträge
einträge - 2009: Leiter aller bereichsübergreifenden Programme der Swiss-Prot-Gruppe
- 2017: Wird Co-Direktor der Swiss-Prot-Gruppe
Wie würden Sie die Arbeit eines Biokurators Ihren Freunden beschreiben, die keine Biologen sind?
Ein Kurator (vom lateinischen Wort „curare“, was „sich kümmern“ bedeutet) ist für die Zusammenstellung, Verwaltung und Präsentation einer bestimmten Art von Sammlung verantwortlich. Während Kuration oft mit kulturellen und wissenschaftlichen Einrichtungen wie Galerien oder Museen in Verbindung gebracht wird, mussten auch frühe Wissenschaftler – darunter Charles Darwin – kuratorische Arbeit leisten, um ihre eigenen Sammlungen von physischen Exemplaren und Manuskripten, Zeichnungen und Notizen zu organisieren und zu pflegen... Sammlungen, die später Museen geschenkt und in größere kuratierte Sammlungen aufgenommen wurden.
Biokuration ist eine moderne Neuinterpretation dieses grundlegenden Aspekts der biologischen Forschung und könnte als die Kuration biologischer Daten und Kenntnisse in Formen definiert werden, die durch computergestützte Analysen verarbeitet werden können.
Biokuration könnte auch als eine Art verlorene Kunst unter Biologen betrachtet werden, ist jedoch ein wesentlicher Aspekt des biologischen Datenmanagements und wird eine zentrale Säule der neu entstehenden Pläne zum Datenlebenszyklusmanagement sein. Wir können also eine Art Renaissance der Biokuration erwarten, wenn sich die Biologie weiter von ihren reduktionistischen Wurzeln hin zu einer datengesteuerten Systemwissenschaft entwickelt.
Was ist das große Problem, das die Biokuration zu lösen versucht?
Biocuration zielt darauf ab, die Aufbewahrung und Wiederverwendung von Daten sowohl durch Wissenschaftler als auch durch Maschinen zu erleichtern und so den Wert biologischer Daten zu maximieren.
Biokuration sollte ein integraler Bestandteil jedes Forschungsprojekts und Datenmanagementplans sein und eine Tätigkeit, mit der Biologen vertraut sind und die sie sogar selbst ausführen.
Was waren die drei wichtigsten Veränderungen, die in der Gruppe seit Ihrem Eintritt im Jahr 2004 stattgefunden haben?
Während meiner Zeit bei Swiss-Prot hat sich die Gruppe enorm weiterentwickelt. Wir haben die Entstehung neuer Ressourcen erlebt – wie Rhea, SwissLipids und ViralZone –, neue Partner gewonnen, darunter Konsortien wie IMEx (The International Molecular Exchange Consortium) und Gene Ontology, Zeitschriften (wie The EMBO Journal) und eine Reihe von Unternehmen, und neue Arbeitsweisen eingeführt, bei denen Biokurations-Know-how nun ein zentraler Bestandteil der Datenmanagement- und Datennutzungspläne (z. B. durch computergestützte Modellierung) für Forschungsprojekte ist.
Man könnte sagen, dass sich die Swiss-Prot-Gruppe von einer Ressourcengruppe zu einem Kompetenzzentrum für Biokuration und Wissensmanagement entwickelt hat.
Über die Swiss-Prot-Gruppe von SIB
- Gegründet 1986 von Amos Bairoch
- Sitz in Genf
- Rund 60 Mitarbeiter
- Entwickelt und pflegt eine Reihe international renommierter Ressourcen, darunter:
- UniProt, die Referenzressource für Proteinsequenzen und Funktionsinformationen, die in Zusammenarbeit mit PIR (USA) und EMBL-EBI (UK) erstellt wurde und für die die Swiss-Prot-Gruppe
den Großteil der von Experten kuratierten Inhalte bereitstellt; - PROSITE und HAMAP, Ressourcen für die Klassifizierung und Annotation von Proteinen;
- ENZYME, eine Ressource für die Enzymnomenklatur;
- Rhea, eine Ressource für biochemische Reaktionen;
- SwissLipids, eine Ressource für Lipide und ihre Biologie;
- ViralZone, eine Ressource für Virusbiologie.
- UniProt, die Referenzressource für Proteinsequenzen und Funktionsinformationen, die in Zusammenarbeit mit PIR (USA) und EMBL-EBI (UK) erstellt wurde und für die die Swiss-Prot-Gruppe
Wie wird die Biokuration bei Swiss-Prot in 10 Jahren aussehen?
Die Biokuration durch menschliche Experten wird für die Entwicklung hochwertiger Wissensdatenbanken bei Swiss-Prot weiterhin von zentraler Bedeutung sein, aber wir können davon ausgehen, dass die Arbeit der Kuratoren durch Entwicklungen in anderen Bereichen effektiver unterstützt werden wird, beispielsweise durch verbesserte Algorithmen für maschinelles Lernen zur automatisierten Textmining von Publikationen, die Entstehung strukturierter Publikationen, die mit computergestützten Analysen kompatibel sind (wie die SourceData-Initiative der EMBO), und möglicherweise sogar die Kuration von Publikationen durch ihre Autoren (wiederum wahrscheinlich mit maschineller Unterstützung).
In den letzten Jahren haben wir auch eine steigende Nachfrage nach Biokuration seitens der Forscher festgestellt .Biokuration ist mittlerweile ein wesentlicher Bestandteil des Datenmanagementplans für komplexe multidisziplinäre Projekte wie die IMIDIA- und RHAPSODY-Projekte der Innovative Medicines Initiative (IMI) und eine wichtige Grundlage für die Verewigung von Wissen aus Projekten wie LipidX (SystemsX.ch). Biokuratoren bei Swiss-Prot – und anderen SIB-Gruppen – werden zunehmend gefordert sein, diese Art von Bemühungen mitzugestalten und voranzutreiben.
In Ihrer neuen Funktion arbeiten Sie eng mit Ioannis Xenarios zusammen, der auch Gruppenleiter von Vital-IT, der anderen grossen SIB-Gruppe, ist. Wie wichtig ist die Synergie zwischen Vital-IT und Swiss-Prot?
Zusammen verfügen unsere beiden Gruppen über ein sehr breites Spektrum an Fähigkeiten und Fachkenntnissen, nicht nur in den Bereichen Biokuration und Wissensmanagement, sondern auch in der Softwareentwicklung, im Hochleistungsrechnen, in der Algorithmenentwicklung, in der Bioinformatik, im Web- und Interface-Design, in der Datenanalyse und in vielen anderen Bereichen.
Dadurch können wir Chancen erkennen und nutzen, indem wir die richtigen Talente aus einem sehr breiten und tiefen Pool zusammenbringen.
Wir haben kürzlich unsere Kräfte gebündelt, um neue Ressourcen zu lancieren (SwissLipids, mit SystemsX.ch und LipidX), verbesserte Tools für die Genomannotation zu entwickeln (beschleunigtes PROSITE), die Entwicklung verbesserter wissenschaftlicher Publikationen zu unterstützen (die SourceData-Initiative des EMBO Journal) und robuste Datenkurations- und -managementpläne zu entwickeln (IMIDIA, RHAPSODY).
Was sind die größten Herausforderungen, denen Swiss-Prot heute gegenübersteht?
Abgesehen von den offensichtlichen wissenschaftlichen Herausforderungen (sicherzustellen, dass unsere Ressourcen mit den neuen Trends in der biologischen Forschung Schritt halten) besteht eine der größten Herausforderungen, vor denen wir stehen, darin, eine stabile langfristige Finanzierung für unsere Ressourcen sicherzustellen – eine Herausforderung, die vielen Entwicklern von Wissensressourcen, Datenarchiven und Bioinformatik-Infrastrukturen bekannt ist.
Ressourcen wie UniProtKB/Swiss-Prot werden täglich von Tausenden von Forschern weltweit genutzt, aber nur von wenigen Ländern unterstützt – wobei die Schweiz (SBFI), die USA (NIH) und eine Reihe europäischer Länder und Partner (EMBL) die wichtigsten Geldgeber sind.
Dies ist weder gerecht noch nachhaltig, und es muss ein besseres, faireres System geschaffen werden, in dem eine internationale Koalition von Geldgebern die zentralen Datenressourcen nach objektiven Kriterien (wie ihrer Nutzung, ihrem Forschungsbudget oder dem Bruttoinlandsprodukt) unterstützt.
Eines der Ziele von Initiativen wie ELIXIR und der International Coalition to Sustain Core Data Resources, in denen sich die SIB aktiv engagiert, ist die Schaffung eines solchen Systems. Diese Arbeit geht zwar in die richtige Richtung, aber es wird wahrscheinlich noch Jahre dauern, bis eine Einigung zwischen den beteiligten internationalen Förderorganisationen erzielt wird.
In der Zwischenzeit warten wir derzeit auf die Ergebnisse unseres jüngsten NIH-Antrags...
Das SIB Swiss Institute of Bioinformatics wurde 1998 gegründet, um die finanzielle Nachhaltigkeit von Swiss-Prot sicherzustellen. Welche Rolle wird die SIB Ihrer Meinung nach in den kommenden Jahren im Bereich der Bioinformatik-Ressourcen spielen?
Die SIB war eine der ersten Pionierinnen bei der Entwicklung von Infrastrukturen und Ressourcen für die Bioinformatik – wie beispielsweise die Swiss-Prot-Datenbank – und bei der Entwicklung von Mechanismen zu deren Finanzierung.
Initiativen wie ELIXIR versuchen, diesen Erfolg auf internationaler Ebene zu wiederholen, und wir gehen davon aus, dass die SIB sich innerhalb von ELIXIR weiterhin aktiv für die Schweizer Bioinformatik einsetzen wird, um deren Anerkennung zu fördern und eine nachhaltigere Finanzierungslandschaft für die Zukunft zu schaffen.
Auf wissenschaftlicher Ebene bietet die SIB ein fantastisches Umfeld für die Zusammenarbeit zwischen Entwicklern von Bioinformatik-Ressourcen von Weltklasse – wie neXtProt, STRING und STITCH, SWISS-MODEL, SwissDrugDesign und anderen – und wir werden weiterhin Synergien und Gemeinsamkeiten mit diesen Ressourcen ausloten.
Ein Beispiel: Ab 2018 werden wir damit beginnen, enzymatische Reaktionsdaten in UniProtKB mithilfe der Rhea-Ressource für biochemische Reaktionen zu annotieren, die eine explizite Darstellung chemischer Strukturen ermöglicht. Dies wird die semantischen Suchmöglichkeiten von neXtProt, Protein-Metaboliten-Netzwerken in Ressourcen wie STRING/STITCH, Daten zum Arzneimittelstoffwechsel für SwissDrugDesign, Enzymannotationen für Glykobiologie- und Glykomik-Ressourcen usw. weiter verbessern.
Können Sie uns ein konkretes Beispiel nennen, bei dem das Biokurations-Know-how von Swiss-Prot in einem Projekt zum Einsatz kam und zu bedeutenden wissenschaftlichen Fortschritten geführt hat?
Wir haben kürzlich auf einer ELIXIR-Konferenz in Brüssel ein Beispiel vorgestellt, bei dem UniProtKB/Swiss-Prot zur Entdeckung einer neuen Form von Cellulase verwendet wurde.
Cellulase ist ein Enzym, das für die Herstellung von Biokraftstoffen aus Zellulose – einer reichlich vorhandenen Quelle für erneuerbare Biomasse – von entscheidender Bedeutung ist und mit einem potenziellen Marktwert von mehreren Milliarden Schweizer Franken weltweit als industrieller Blockbuster gilt. Durch die nur wenige Minuten dauernde Nutzung von UniProtKB/Swiss-Prot konnte ein Konsortium europäischer Forscher durch das Screening metagenomischer Daten aus heißen Quellen eine neue thermostabile Cellulase identifizieren, die für industrielle Anwendungen geeignet ist.
Dieses Beispiel unterstreicht nicht nur den Wert von UniProtKB/Swiss-Prot, sondern auch einige der Schwierigkeiten, denen wir begegnen können, wenn wir versuchen, die Auswirkungen solcher Ressourcen anhand einfacher Nutzungszahlen zu quantifizieren. Es besteht eindeutig ein dringender Bedarf an der Entwicklung genauerer und vollständigerer Indikatoren für den wirtschaftlichen und wissenschaftlichen Nutzen. Um diesem Bedarf gerecht zu werden, hat SIB eine Studie zu den wirtschaftlichen Auswirkungen und Ressourcenindikatoren in Auftrag gegeben. Wir sehen den Ergebnissen im Jahr 2018 mit Spannung entgegen.
