Petr Nguyen vede Laboratoř srovnávací 
cytogenetiky a genomiky na Přírodovědecké fakultě Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích a působí jako vědecký pracovník Entomologického ústavu Biologického centra Akademie věd. V roce 2016/2017 strávil osm měsíců s Fulbrightovým stipendiem pro vědce a přednášející na University of Kansas v USA, a pronikl tak do základů bioinformatiky. Rolí dnešních výzkumníků je podle Petra Nguyena příprava studentů na praxi nebo vědu, posouvání lidského poznání, kultivace společnosti a řešení problémů, které by nás všechny měly trápit.
S Petrem Nguyenem hovořil Ladislav Loukota ze stránky Vědátor. Rozhovor je osmým dílem seriálu příběhů ke 30. výročí Fulbrightovy komise. Videozáznamy najdete každou první středu v měsíci na našem YouTube kanále a Facebooku. V pátek Vám přinášíme částečný přepis rozhovorů zde na blogu.
Co je obor vašeho výzkumu, jak vypadá vaše denní činnost?
Zajímá mě organizace genomu, její změny a jejich role v evoluci. Ve výzkumu se zaměřuji především na pohlavní chromozomy a chromozomální přestavby u motýlů.
Zeptám se tedy na úvod hloupě - v čem jsou pohlavní chromozomy a chromozomální přestavby u motýlů pozoruhodné nebo výjimečné?
Motýli mají speciální typ chromozomů. Aby se chromozomy při dělení buňky správně rozešly, musí se připojit na dělící vřeténko, u člověka se připojují v jednom místě, což znamená, že když chromozom zlomíte, část které toto místo chybí se ztratí. Motýlí chromozomy se připojují po celé své délce a když je polámete, stejně se pravidelně rozejdou. Organismem s největším diploidním počtem chromozomů je asi právě proto africký modrásek. V mých očích tedy motýli představují jednodušší systém pro studium karyotypových změn. A jejich pohlavní chromozomy také reprezentují opačný typ, než má člověk. U člověka má muž dva odlišné pohlavní chromozomy označované X a Y, které ale vznikly z autozomálního páru. U motýlů je to naopak, dva odlišné pohlavní chromozomy má samička, označují se pak W a Z a podobný systém najdeme třeba u ptáků a některých hadů. Obecně je vzácnější. U motýlů se ale ukazuje, že chromozom W patrně nevznikl z autozomu, ale ochočením nadpočetného chromozomu, který se někdy v genomech vyskytuje jako takový sobecký černý pasažér. No a srovnáním vlastností chromozomů Y a W můžeme zjistit obecné vlastnosti evoluce pohlavních chromozomů, které jsou jedinečnou částí našeho genomu.
Zajímá mě organizace genomu, její změny a jejich role v evoluci. Ve výzkumu se zaměřuji především na pohlavní chromozomy a chromozomální přestavby u motýlů.
Zeptám se tedy na úvod hloupě - v čem jsou pohlavní chromozomy a chromozomální přestavby u motýlů pozoruhodné nebo výjimečné?
Motýli mají speciální typ chromozomů. Aby se chromozomy při dělení buňky správně rozešly, musí se připojit na dělící vřeténko, u člověka se připojují v jednom místě, což znamená, že když chromozom zlomíte, část které toto místo chybí se ztratí. Motýlí chromozomy se připojují po celé své délce a když je polámete, stejně se pravidelně rozejdou. Organismem s největším diploidním počtem chromozomů je asi právě proto africký modrásek. V mých očích tedy motýli představují jednodušší systém pro studium karyotypových změn. A jejich pohlavní chromozomy také reprezentují opačný typ, než má člověk. U člověka má muž dva odlišné pohlavní chromozomy označované X a Y, které ale vznikly z autozomálního páru. U motýlů je to naopak, dva odlišné pohlavní chromozomy má samička, označují se pak W a Z a podobný systém najdeme třeba u ptáků a některých hadů. Obecně je vzácnější. U motýlů se ale ukazuje, že chromozom W patrně nevznikl z autozomu, ale ochočením nadpočetného chromozomu, který se někdy v genomech vyskytuje jako takový sobecký černý pasažér. No a srovnáním vlastností chromozomů Y a W můžeme zjistit obecné vlastnosti evoluce pohlavních chromozomů, které jsou jedinečnou částí našeho genomu.
Jaké má praktické aplikace (u vysoce teoretických oborů, což bude, hádám, váš případ, se hodí zmínit alespoň nějaké hypotetické možnosti) či jaké měl praktické aplikace v minulosti?
Ačkoli jde především o základní výzkum, motýli jsou významnou fytofágní skupinou, a tudíž zahrnují velké množství ekonomicky významných škůdců. Na Entomologickém ústavu se tak v laboratoři prof. Marece věnujeme např. obaleči jablečnému a vývoji jeho transgenních linií, které by se daly použít při kontrole tohoto škůdce. Něco na způsob geneticky modifikovaných komárů, o kterých se teď všude píše v souvislosti s jejich plánovaným vypouštěním na Floridě.
Když se pustím na tenký led, podobné aplikace by mohlo mít více vašich kolegů. Jak se k takovému užití osobně stavíte?
Já mám trošku problém s těmi komáry, protože biotechnologická firma Oxitec, která je produkuje, se pohybuje na hraně a někdy asi už za hranou etiky. Ale obecně si myslím, že mají genetické modifikace velký potenciál. Třeba v případě našeho projektu se snažíme zefektivnit metodu kontroly obaleče jablečného, při které se vypouští ozářený sterilní hmyz. Nemusí se tedy používat insekticidy. V současnosti musíte uměle odchovávat, ozařovat a vypouštět samce i samice. Ale potřebujete jen neplodné samce, kteří by se pářili v sadech s divokými samičkami a předávali jim zářením indukované letální mutace. Proto se snažíme na pohlavní chromozom W, který je jen u samic vnést mutaci, která by samice zabila při snížení teploty. Nemuseli byste je v chovu krmit, ušetřili byste půlku nákladů, zvýšili efektivitu metody, transgenní samice by přitom chcíply a kdyby ne, byly by před vypuštěním sterilizovány zářením. To zní dobře ne?
Jak jste se dostal k jeho studiu, jaké jiné studijní či životní dráhy jste zvažoval?
Šel jsem studovat biologii z poměrně naivních důvodů a v prvním ročníku mě zaujala prezentace Laboratoře molekulární cytogenetiky.
No dobrá, to jsme u výběru vysoké školy - ale jaké byly vaše zájmy před tím? Jaké byly ty naivní důvody?
No, mě věda nebo škola obecně moc nezajímala. Vědci prý zjistili, že je to u kluků normální. A můj případ dokazuje, že si rodiče ještě nemusí zoufat. Nějak mě to chytlo až při studiu. Začala mě bavit buněčná biologie, noc před přednáškami jsem si četl látku, která se měla probírat... Což mělo tedy za následek, že jsem pak na přednáškách spal.
O jaké stipendium Fulbrightovy komise jste se ucházel a jaký přínos pro Vás zahraniční pobyt měl?
Můj pobyt v USA byl podpořen Fulbrightovým stipendiem pro vědce a přednášející. Naučil jsem se díky němu základům bioinformatiky a navázal jsem trvající spolupráci s Dr. Jamiem Waltersem, kterou dále rozvíjíme například díky grantu z programu INTER-ACTION.
Zmínil jste bioinformatiku. Jak můžete tento obor popsat mě jako laikovi?
No, to je něco mezi biologií, informatikou, matematikou a statistikou. Je to hodně široké pole a každý si pod tím představuje něco jiného. Mě zajímá práce s velkými sekvenačními datasety, což je ale vlastně z hlediska informatiky naprosto triviální práce s textem.
V jakém smyslu rozvíjíte zahraniční spolupráci?
Pracoval jsem se svým mentorem na analýze pohlavních chromozomů monarchy stěhovavého, pak jsme byli součástí konsorcia sekvenujícího genetickou informaci obaleče jablečného a teď jsme dostali společný grant na studium motýlů blízce příbuzných monarchovi.
Jak dlouho jste na Fulbrightovi pobyl? Kde to bylo?
Byl jsem osm měsíců na University of Kansas, kde můj mentor právě zakládal novou laboratoř.
Můj pobyt v USA byl podpořen Fulbrightovým stipendiem pro vědce a přednášející. Naučil jsem se díky němu základům bioinformatiky a navázal jsem trvající spolupráci s Dr. Jamiem Waltersem, kterou dále rozvíjíme například díky grantu z programu INTER-ACTION.
Zmínil jste bioinformatiku. Jak můžete tento obor popsat mě jako laikovi?
No, to je něco mezi biologií, informatikou, matematikou a statistikou. Je to hodně široké pole a každý si pod tím představuje něco jiného. Mě zajímá práce s velkými sekvenačními datasety, což je ale vlastně z hlediska informatiky naprosto triviální práce s textem.
V jakém smyslu rozvíjíte zahraniční spolupráci?
Pracoval jsem se svým mentorem na analýze pohlavních chromozomů monarchy stěhovavého, pak jsme byli součástí konsorcia sekvenujícího genetickou informaci obaleče jablečného a teď jsme dostali společný grant na studium motýlů blízce příbuzných monarchovi.
Jak dlouho jste na Fulbrightovi pobyl? Kde to bylo?
Byl jsem osm měsíců na University of Kansas, kde můj mentor právě zakládal novou laboratoř.
Jaké největší rozdíly mezi českou a zahraniční vědou vašeho oboru vnímáte?
U nás jsme pořád trochu pozadu s implementací nových metod a technologií. Třeba genomika tu stále pokulhává, protože tu chybí kvalitní výuka bioinformatiky. Téměř 20 let po osekvenování lidského genomu v době, kdy se rozbíhají velké projekty, které si kladou za cíl osekvenovat genetickou informaci všech žijících druhů naši studenti stále neumí s těmito daty pracovat.
V čem osobně vidíte důvody našeho “opoždění”? Zmínil jste horší výuku bioinformatiky - vidíte v jejím pozadí spíše nedostatek financí, podpory, přemíru byrokracie, či něco jiného?
Myslím, že za to je skutečně zodpovědná malá mobilita, o které se hodně mluví. Chybí zde zahraniční postdoci, kteří by k nám přinášeli novoty. Většinu práce ve výzkumu u nás odvedou doktorandi, kteří se sami musí vše naučit metodou pokus omyl.
Jak vy osobně vnímáte roli výzkumníka ve společnosti?
Tak svou roli, jako výzkumníka pracujícího na univerzitě, vidím v přípravě studentů na praxi. Zapojujeme studenty do výzkumu, takže když se pak dostanou do laboratoře třeba v nemocnici, nechovají se v ní jako slon v porcelánu. Pak samozřejmě věda obecně posouvá poznání, kultivuje společnost a hledá řešení problémů, které by společnost měly trápit.
To znamená, hádám, větší propojování univerzit a soukromého sektoru. Jak je ale něco podobného třeba ve vašem oboru možné, když jste sám zmínil, že děláte především základní výzkum?
Tak já svůj výzkum mohu směřovat k nějaké aplikaci, pokud dostanu nějaké rozumné zadání. Když by mě někdo kontaktoval s nabídkou spolupráce, tak to rád zvážím.
Co významného by mělo zaznít o vašem oboru, ale obvykle nezaznívá?
Lidé neustále čtou o tom, co už dnes ve zkumavce dokážeme. Zároveň to ale ve veřejnosti probouzí strach, který se pak promítá např. do zákazu genetických modifikací v Evropě. Společnost tak investuje velké peníze např. do přečtení genetické informace zemědělských plodin s cílem zvýšit genetickými modifikacemi jejich produkci, ale vlastně zakazuje využití výsledků tohoto výzkumu. A tento paradox by si měli lidé uvědomit.
U nás jsme pořád trochu pozadu s implementací nových metod a technologií. Třeba genomika tu stále pokulhává, protože tu chybí kvalitní výuka bioinformatiky. Téměř 20 let po osekvenování lidského genomu v době, kdy se rozbíhají velké projekty, které si kladou za cíl osekvenovat genetickou informaci všech žijících druhů naši studenti stále neumí s těmito daty pracovat.
V čem osobně vidíte důvody našeho “opoždění”? Zmínil jste horší výuku bioinformatiky - vidíte v jejím pozadí spíše nedostatek financí, podpory, přemíru byrokracie, či něco jiného?
Myslím, že za to je skutečně zodpovědná malá mobilita, o které se hodně mluví. Chybí zde zahraniční postdoci, kteří by k nám přinášeli novoty. Většinu práce ve výzkumu u nás odvedou doktorandi, kteří se sami musí vše naučit metodou pokus omyl.
Jak vy osobně vnímáte roli výzkumníka ve společnosti?
Tak svou roli, jako výzkumníka pracujícího na univerzitě, vidím v přípravě studentů na praxi. Zapojujeme studenty do výzkumu, takže když se pak dostanou do laboratoře třeba v nemocnici, nechovají se v ní jako slon v porcelánu. Pak samozřejmě věda obecně posouvá poznání, kultivuje společnost a hledá řešení problémů, které by společnost měly trápit.
To znamená, hádám, větší propojování univerzit a soukromého sektoru. Jak je ale něco podobného třeba ve vašem oboru možné, když jste sám zmínil, že děláte především základní výzkum?
Tak já svůj výzkum mohu směřovat k nějaké aplikaci, pokud dostanu nějaké rozumné zadání. Když by mě někdo kontaktoval s nabídkou spolupráce, tak to rád zvážím.
Co významného by mělo zaznít o vašem oboru, ale obvykle nezaznívá?
Lidé neustále čtou o tom, co už dnes ve zkumavce dokážeme. Zároveň to ale ve veřejnosti probouzí strach, který se pak promítá např. do zákazu genetických modifikací v Evropě. Společnost tak investuje velké peníze např. do přečtení genetické informace zemědělských plodin s cílem zvýšit genetickými modifikacemi jejich produkci, ale vlastně zakazuje využití výsledků tohoto výzkumu. A tento paradox by si měli lidé uvědomit.
