Etter halvgått løp som et av Forskningsrådets Store programmer er det fremdeles et stykke igjen før de store biologiske mysteriene er løst, men de mange små skal ikke føle seg for trygge.

- Det som er utrolig morsomt, og som jeg selv er veldig overrasket over, er hvor langt fremme norske forskere er innen systembiologi, sier Steinar Bergseth. Han er programkoordinator for FUGE.

Før vi går videre, skal vi stoppe litt opp ved begrepene funksjonell systembiologi og genomforskning, for bedre å forstå spennvidden i FUGE som program.

Hva gjør gen A?

Funksjonell genomforskning eller functional genomics betyr forskning på funksjonen til genomet (den samlede arvemassen), gener og proteiner.

Det forskere innen feltet faktisk gjør, er blant annet å finne ut av: Hva gjør gen A, hvordan påvirker dette gen B, og hvilke gener er ansvarlig for å lage protein C?

På mange måter kan vi si at funksjonell genomforskning grenser opp mot og omfatter store deler av bioteknologien.

I systembiologien bruker forskerne statistikk, matematikk, bioinformatikk og alle de biologiske disiplinene samtidig for å forstå hvordan komplekse prosesser inne i levende organismer fungerer, hvordan de påvirker hverandre og henger sammen.

Det er altså innenfor denne fagdisiplinen Bergseth mener norske forskere er kommet langt.

Det skyldes blant annet at fem av de 11 forskningsprosjektene som fikk bevilgning gjennom det europeiske nettverket ERA-SysMo, har norske medlemmer, og to av dem ledes av nordmenn, hvorav én er professor Svein Valla ved NTNU.

Dette er FUGE
		Fullt navn: Funksjonell genomforskning. Programperiode: 2002-12. Målsetting: Programmet skal bidra til at norsk kompetanse på fagfeltet holder et høyt internasjonalt nivå, og at Norge er en attraktiv partner innen internasjonalt samarbeid. Programmet er Norges største satsing på bioteknologi. Budsjett 2007: ca. 165 millioner kroner. Styreleder: professor Ole-Jan Iversen, NTNU. Kontaktperson i Forskningsrådet: Programkoordinator Steinar Bergseth, stb@forskningsradet.no. FUGE Kilde: Norges forskningsråd

Å modellere en bakterie

Vallas samarbeidspartnere i Norge, Danmark, England og Tyskland har satt den lille bakterien Pseudomonas fluorescens i søkelyset.

I sine laboratorieforsøk slår de av og på et gen hos bakterien, som enten får den til å produsere en masse alginater eller til å bare la være.

Alginater er kjemiske forbindelser som har rundt regnet 600 bruksområder, som fortykningsmiddel i alt fra matvarer til tannkrem. Men det er en annen historie.

Det viktige er ikke at bakterien lager dette stoffet, men at forskeren kan styre om den gjør det eller ikke.

Dette for å studere hvordan bakterien fungerer: Hva skjer med genene når den produserer alginater, hvilke andre gener slås på, hvilke slukkes og så videre.

Alt dette for på sikt å kunne lage en matematisk modell for bakterien der alle prosesser er programmert inn.

Når forskerne så endrer en komponent, næring for eksempel, hvordan reagerer bakterien da? Blir den sliten, sur eller energisk?

For bioteknologiindustrien er det av stor betydning å skjønne hva som skjer inne i bakterier, hva som får dem til å gjøre som de gjør, og hvordan de gjør dette.

Smittet laks

FUGE er likevel mye mer enn forskning på bakterier. Det er grunnforskning, det er næringslivsforskning innenfor medisinsk og marin biologi, det er landbruksforskning og så videre.

PatoGen Analyse i Ålesund er én av vel 22 bedrifter som har fått støtte fra FUGE til næringslivsforskning. Der prøver de å finne ut av hvordan man kan hindre sykdomssmitte mellom oppdrettlaks.

Laksen kan være smittet uten å være syk, og den eneste måten å finne ut om den er smittet på, er å ta prøver av den.

Hvert år taper den norske oppdrettsindustrien millionbeløp på syk laks, så det er svært viktig å forebygge sykdomssmitte.

Genene til kua

Så til grunnforskning i landbruket, og Norsk Rødt Fe. Det er navnet på rasen som de fleste kyrne her i landet tilhører.

En av disse kyrne heter Sekvensa, og hun er én av syv kyr i verden som har fått store deler av genene sine kartlagt i et verdensprosjekt der målet er å kartlegge hele kuas genom.

De siste årene har forskere kartlagt genomet til menneske, sjimpanse, hund, ris og mange andre levende organismer. Dette er en tidkrevende og dyr affære, men helt nødvendig for å kunne forstå funksjonen til gener og proteiner.

Kartleggingen av kua Sekvensas gener betyr at forskere har fått et nytt redskap de kan bruke når de for eksempel vil finne ut hvilke gener som kan få kyrne til å produsere mer melk.

Vaksiner mot sykdom

En av 11 såkalte nasjonale teknologiplattformer som ble etablert av FUGE i 2003 og videreført nå i 2007, er «Biobanker for helse».

Den ledes av divisjonsdirektør Camilla Stoltenberg på Folkehelseinstituttet, og består av biobanker der biologisk materiale som blod og vev fra en halv million nordmenn er samlet.

Når forskere studerer dette materialet sammen med data fra helseregistre som Kreftregisteret og andre, kan de begynne å finne ut av årsaken til sykdommer.

Dette er ofte første trinn på veien for å kunne forebygge, diagnostisere og behandle sykdom.

Det gjelder særlig de mer komplekse og ofte miljørelaterte sykdommene, som hjerte- og karsykdommer, diabetes og kreft.

Svenske forskere fant ved hjelp av denne metoden ut at livmorhalskreft skyldtes en infeksjon forårsaket av et virus. Nå kan norske kvinner få en vaksine mot dette viruset om de ønsker.

De andre teknologiplattformene til FUGE er innenfor områder som mikromatriser, proteomikk, strukturbiologi og molekylær visualisering. Dette er komplekse begreper på store og viktige teknologiområder innen den funksjonelle genomforskningen.

«Seeing is believing»

Et bilde sier mer enn tusen ord, har du kanskje hørt, eller at å se noe er å tro det. Dette er ofte sant for oss mennesker, som er så avhengig av synssansen vår.

I et fagfelt som funksjonell genomforskning er alt smått, bitte smått, og det er ikke lett å forestille seg hvordan et gen, en blodåre eller en hvit blodcelle ser ut. Det blir abstrakt og fjernt, for vi har jo aldri sett det. Før nå.

Forskere ved den nasjonale teknologiplattformen for molekylær visualisering tar bilder av celler, blodårer og strukturer i den levende kroppen.

Det at en celle trer fram på et bilde, med form og farge, gjør at forskerne får enda et redskap til å forstå hvordan prosesser henger sammen, og hva denne cellen egentlig gjør.

Mulige nyttige anvendelser av den funksjonelle genomforskningen er med ett ord: mange. Kanskje forskerne en gang i fremtiden også helt ut kan forstå hvordan vi mennesker er skrudd sammen? For det er vel det ultimate biologiske mysteriet?