recenzja1

Instytut Genetyki i Biotechnologii
UNIWERSYTET WARSZAWSKI
WYDZIAŁ BIOLOGII
ul. PAWIŃSKIEGO 5A, 02-106 WARSZAWA
TEL:
(+22) 592-22-44, FAX: (+22) 658-41-76
http://www.igib.uw.edu.pl
Warszawa, 6.09.2013
Recenzja rozprawy doktorskiej mgr Małgorzaty Marcinkowskiej-Swojak pt. „Opracowanie
i zastosowanie nowej metody do genotypowania powszechnego polimorfizmu liczby
kopii w genomie człowieka”
Praca doktorska Pani mgr Małgorzaty Marcinkowskiej-Swojak dotyczy niezwykle interesującego i
aktualnego zagadnienia, jakim jest badanie zmienności liczby kopii (CNV) w genomach ludzkich. Wyjaśnienie
genetycznego podłoża zmienności fenotypowej, zarówno prawidłowej, jak i związanej z chorobami o charakterze
wieloczynnikowym stanowi jedno z najważniejszych wyzwań stojących obecnie przed genetyką człowieka. Dzięki
badaniom z ostatnich lat wykazano, że zmienność liczby kopii stanowi bardzo znaczący element zmienności
genetycznej człowieka i może mieć bardzo istotną rolę w kształtowaniu zmienności fenotypowej. W
przeciwieństwie do polimorfizmów sekwencyjnych, metody badania zmienności typu CNV nie są proste i wymagają
dopracowania. Z jednej strony dostępne są wysokoprzepustowe metody typu hybrydyzacji aCGH, których wadą jest
wysoki koszt, z drugiej strony proste metody, takie jak qPCR, które jednak nie zapewniają jednoznacznego
określenia liczby kopii danej sekwencji, co utrudnia interpretację wyników i ogranicza ich wartość. Temat pracy
został zatem wybrany właściwie, gdyż dotyczy zagadnienia mieszczącego się w głównym nurcie badań genetyki
człowieka, gdzie istnieją znaczące luki w wiedzy i dostępnej metodologii.
Tytuł pracy – „Opracowanie i zastosowanie nowej metody do genotypowania powszechnego polimorfizmu
liczby kopii w genomie człowieka” zasadniczo odpowiada jej treści, choć nie oddaje w pełni jej wartości, gdyż obok
opracowania nowatorskiej metody genotypowania CNV przedstawia ona także oryginalne i bardzo interesujące z
poznawczego punktu widzenia analizy zmienności liczby kopii obszarów kodujących miRNA w genomie człowieka,
poprzedzone identyfikacją potencjalnie zmiennych obszarów in silico.
Zgodnie z nowelizacją ustawy o stopniach naukowych i tytule naukowym oraz o stopniach i tytule w
zakresie sztuki z dnia 18 marca 2011 (art. 13, ust. 2), praca ma formę zbioru czterech artykułów z lat 2010-2013,
opublikowanych w czasopismach ujętych w wykazie czasopism naukowych Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa
Wyższego. Trzy z nich są to prace oryginalne, opublikowane w międzynarodowych anglojęzycznych czasopismach
posiadających współczynnik wpływu Impact Factor (IF), znajdujących się w bazie Journal Citation Reports (JCR),
o łącznej wartości IF wynoszącej 11,28, zaś czwarta jest polskojęzyczną pracą przeglądową opublikowaną w
czasopiśmie “Postępy biochemii” (5 punktów MNiSW). We wszystkich tych artykułach Doktorantka jest pierwszą
autorką, a jej wiodący udział jest potwierdzony załączonymi oświadczeniami współautorów, a także w przypadku
pracy opublikowanej w BMC Genomics, jest explicite wymieniony w tekście publikacji. W przedstawionych pracach
Doktorantka
wykonała
praktycznie
wszystkie
analizy
eksperymentalne
oraz
znaczącą
część
analiz
bioinformatycznych, brała istotny udział w przygotowaniu ilustracji i manuskryptów, a także w zebraniu i
przeglądzie literatury. Udział Doktorantki w przedstawionych publikacjach nie budzi zatem żadnych wątpliwości, a
włączenie ich do rozprawy doktorskiej jest całkowicie uzasadnione. W tym miejscu należy podkreślić, że
przedstawiony dorobek jest imponujący zarówno pod względem jakości (prestiż czasopism, w których zamieszczono
publikacje), jak i liczby opublikowanych prac, i nie ulega najmniejszej wątpliwości, że jest to oryginalny dorobek z
nawiązką wystarczający by stanowić podstawę do nadania stopnia doktora. Na podstawie przedstawionej rozprawy
mogę stwierdzić, że Doktorantka wykazała się ogólną wiedzą teoretyczną w dziedzinie genomiki człowieka oraz
umiejętnością samodzielnego prowadzenia oryginalnych badań naukowych w stopniu wykraczającym znacznie
ponad przeciętną.
Żadnych wątpliwości nie budzi też to, że włączone do rozprawy doktorskiej artykuły stanowią zbiór spójny
tematycznie. Pierwsza z zamieszczonych publikacji stanowi opis opracowanej w dużej mierze przez Doktorantkę
metody analizowania zmienności CNV za pomocą zmodyfikowanego wariantu strategii MLPA. W drugiej z
publikacji przedstawione są wyniki analizy sekwencji genomowych człowieka metodami in silico, dzięki którym
zidentyfikowano potencjalne obszary CNV obejmujące loci kodujące miRNA, które następnie w czwartej publikacji
zostały poddane analizie eksperymentalnej za pomocą metody przedstawionej w pierwszej publikacji. Trzecia
publikacja to artykuł przeglądowy, podsumowujący wiedzę o znaczeniu zmienności CNV w genomie człowieka.
Publikacje te układają się zatem w cykl obejmujący badanie CNV od strony opracowania metod eksperymentalnych,
wytypowanie potencjalnych miejsc, które warto poddać analizie za pomocą opracowanych metod, a wreszcie wyniki
samej analizy. Na podkreślenie zasługuje fakt, że Doktorantka znakomicie opanowała zarówno podejście
eksperymentalne, jak i analizy statystyczne i bioinformatyczne, co świadczy o jej znakomitych kompetencjach w
genomice, dziedzinie z natury swej interdyscyplinarnej. Artykuły zostały umieszczone w rozprawie w kolejności
chronologicznej, co stanowi nieznaczny mankament – odbiór całości byłby łatwiejszy, gdyby rozpocząć od pracy
przeglądowej (która znakomicie pełni rolę wstępu), następnie zaprezentować wyniki wstępnych analiz in silico, by
wreszcie przejść do opisu metody i uzyskanych za jej pomocą wyników. Tę niewielką niedogodność w dużej mierze
niweluje bardzo dobrze napisany zwięzły opis publikacji, który poprzedza właściwe artykuły i znakomicie
porządkuje tok pracy.
Do merytorycznej strony pracy trudno mieć jakiekolwiek zastrzeżenia, a to, że przeszły przez sito recenzji w
bardzo dobrych czasopismach specjalistycznych tylko potwierdza wysoki poziom zaprezentowanych w pracy badań.
Podczas lektury nasunęły mi się jedynie dwa pytania, które chętnie przedyskutowałbym podczas obrony. Po
pierwsze, w streszczeniu Autorka pisze, iż „… większość CNV ma prawdopodobnie neutralny charakter” –
chciałbym zapoznać się bliżej z badaniami stanowiącymi przesłankę do tego stwierdzenia i dowiedzieć się, czy
istnieją szacunki co do tego, jaka część CNV nie ma charakteru neutralnego. Czy znane metody pozwalające na
2
wykrycie śladów działania doboru naturalnego na sekwencje genomów (patrz np. Oleksyk i wsp. Philos Trans R Soc
Lond B Biol Sci. 2010, 365(1537):185-205) mogą zostać zastosowane do analizy zmienności CNV?
Po drugie – omawiając alternatywne metody analizy CNV w opisie publikacji (s. 3) i we wstępach do
opublikowanych artykułów, Autorka stosunkowo mało uwagi poświęca metodom opartym o wysokoprzepustowe
techniki sekwencjonowania nowej generacji (NGS, patrz np. Duan i wsp. PLoS One, 2013, 8(3):e59128).
Oczywiście obecnie techniki na skalę genomową są zbyt kosztowne by stanowić alternatywę dla zaproponowanej
metody, jednak wraz z rozwojem tych metod i wzrostem zainteresowania nimi koszt będzie z pewnością malał i
analizy NGS wielu indywidualnych genomów będą coraz częściej brane pod uwagę w badaniach. Czy opisana w
pracy metoda będzie nadal miała zastosowania po upowszechnieniu się sekwencjonowania indywidualnych
genomów metodami NGS? Czy na podstawie surowych danych z projektów NGS, takich jak projekt 1000
genomów (http://www.1000genomes.org/data), deponowanych w bazach danych można wnioskować o
zmienności CNV, i z jaką dokładnością?
W podsumowaniu stwierdzam, że przedstawiona mi do recenzji praca doktorska Pani mgr Małgorzaty
Marcinkowskiej-Swojak zatytułowana „Opracowanie i zastosowanie nowej metody do genotypowania
powszechnego polimorfizmu liczby kopii w genomie człowieka” stanowi oryginalne rozwiązanie istotnego
problemu naukowego oraz została przedstawiona w formie spójnego tematycznie zbioru artykułów
opublikowanych w czasopismach naukowych, opatrzonego streszczeniem w języku angielskim i polskim, z
dołączonymi oświadczeniami współautorów publikacji. Praca spełnia zatem wymogi art. 13 ustawy o stopniach
naukowych i tytule naukowym oraz o stopniach i tytule w zakresie sztuki z dnia 18 marca 2011 i może stanowić
podstawę do nadania stopnia doktora. Zwracam się zatem do Rady Naukowej IChB PAN o dopuszczenie mgr
Małgorzaty Marcinkowskiej-Swojak do dalszych etapów przewodu doktorskiego. Ze względu na wysoki poziom
dorobku publikacyjnego wchodzącego w skład recenzowanej rozprawy zgłaszam też wniosek o wyróżnienie jej w
przyjęty przez Radę sposób.
prof. dr hab. Paweł Golik
Instytut Genetyki i Biotechnologii
Wydział Biologii U.W.
3