Uko Maran räägib inauguratsiooniloengul, kuidas säästa keerukate kemikaalide uurimisel aega ja raha

22. aprillil kell 16.15 peab molekulaartehnoloogia professor Uko Maran ülikooli aulas inauguratsiooniloengu „Kas on võimalik leida raviaineid ja materjale või hinnata kemikaalide keskkonnamõju ilma mahukate laborikatseteta?“. Veebiülekannet saab jälgida UTTV-st.

Igal aastal luuakse miljoneid uusi keemilisi ühendeid. Traditsiooniliste meetoditega kuluks kõigi nende testimiseks aastakümneid. Loengul käsitletakse „kiirteed“, mis aitab eraldada terad sõkaldest, leidmaks kindlate ülesannete täitmiseks, nt haiguste raviks, just õigete omadustega keemilised struktuurid. Siinkohal tuleb appi molekulaartehnoloogia, mille eesmärk on õppida tundma molekulaarsetes süsteemides toimuvat vastastikmõju ja protsesse. Seda saab teha nii arvutusmudelite loomise ja rakendamise kui ka eksperimentaalse valideerimise kaudu.

Teadustöö keskmes on tegevus, mille käigus arvuti otsib seoseid keemilise struktuuri ja aine füüsikalise-keemilise-bioloogilise mõju vahel. Selle asemel et testida tuhandeid ühendeid loomade või rakukultuuride peal, „arvutatakse välja” nende toksilisus või ravitoime, muu hulgas tänapäevaste tehisaru ja masinõppe puhul kasutatavate meetoditega.

Loengus käsitletakse ka suurandmeid keemias ning kirjeldatakse, kuidas tuvastada neis mustreid või kuidas virtuaalselt raalsõeluda kemikaalide andmekogusid tarkade filtrite abil, et leida need üksikkandidaadid, millel on soovitud omadused. Sel moel saab säästa teaduses ja tööstuses miljoneid eurosid ja suisa aastaid aega.

Uko Maran kaitses doktorikraadi teoreetilise ja arvutuskeemia alal Tartu Ülikoolis 1997. aastal. 2000. aastal asus ta ülikoolis tööle teadurina, jätkas 2001. aastast vanemteadurina ja 2021. aastast kaasprofessorina, kuni 2025. aastal valiti ta molekulaartehnoloogia professoriks. Ta on töötanud teadurina ka välismaal, sealhulgas USA-s (Florida Ülikoolis), Rootsis (Uppsala Ülikoolis) ja Soomes (Joensuu Ülikoolis, praegu Ida-Soome Ülikool).

Esimesed teadusalased katsetused tegi Maran biokeemias, kuid esimene suurem teadustööde sari käsitles keemiliste reaktsioonimehhanismide modelleerimist kondenseeritud keskkondades kvantkeemiliste meetoditega. Praegu on Uko Marani teaduslik uurimisvaldkond keemiliste ühendite ja materjalide omaduste, molekulaarse vastastikmõju ja toimemehhanismide tundmaõppimine ja modelleerimine arvutusmeetodite ja -mudelite abil, mida rakendatakse varajasest ravimiarendusest (nii madal- kui ka kõrgmolekulaarsed ühendid) kuni kemikaalide keskkonnamõju hindamiseni.

Maran osaleb aktiivselt rahvusvaheliste teadus- ja arendustöö ning ettevõtluse projektides, OECD eksperdirühmade töös, ülikooli haldusstruktuuris ja on õppejõud kõikidel kõrgharidusastmetel. Tema juhendamisel on kaitstud 7 magistritööd ja 6 doktoriväitekirja.