Együttműködések

A csoport hazai együttműködései

Legrégebben működő kapcsolatunk az MTA ATK Mezőgazdasági Intézetének (Martonvásár) kutatóival van.
Kezdetben a búza tartalékfehérjék szerkezet és funkció vizsgálatában dolgoztunk közösen, melynek fő iránya a liszt fehérje komponensei hatásának tanulmányozása volt, a tészta reológiai tulajdonságaira. Később „Marker Assisted Selection” (MAS) módszerek kidolgozása terén pályáztunk és kutattunk közösen, mely munkák egyik célja volt régi fajták újra nemesítésbe (molekuláris nemesítés) állítása volt. Módszerfejlesztés területén is érdemi eredményeket értünk el, pl. kidolgoztunk egy biolisztikus módszert búza transzformálásra.
Az együttműködés később a tartalékfehérje promóter szekvenciáján (nukleotid sorrend) túl a promóter funkciójára irányult. Mind a kis és a nagy molekulatömegű glutenin alegységfehérjék (LMW-GS, HMW-GS) promóterét vizsgáltuk főleg in silico módszerekkel, hogy megértsük a fehérje expresszió szövetspecifikusságának okait. Ezt laboratóriumi kutatómunka is követte.
A búzán kívül közösen vizsgáljuk az egyszikű modell növény, a Brachypodium distachion tartalékfehérjék expressziós mintázatának alakulását az időben, valamint ezek módosulását hő és szárazság stressz alatt.
Az utóbbi időben a liszt allergiával kapcsolatos kutatásokat indítottunk közösen.
Az eddig elvégzett közös munkák eredményeit 14, tudományos folyóiratban megjelent közleményben ismertettük és számos (>50) hazai, valamint nemzetközi konferencián.

A Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék munkatársaival is szinte a kezdetektől együttműködik a csoport. Legizgalmasabb munkáink a rizstészta reológiai tulajdonságaira irányulnak. A rizs endospermium fehérje összetétele jelentősen eltér a búzáétól, ami lehetőséget biztosít a búza tartalékfehérjék funkcionális tulajdonságainak mélyebb, pontosabb vizsgálatához. A kívülről adott és megfelelő módszerrel a rizs fehérje hálózatába beépített rekombináns, vagy búzalisztből tisztított prolamin fehérje frakciók hatásának elemzésével olyan finomságok megfigyelésére van lehetőség, ami búzalisztben nem. A Tanszéken kifejlesztett mikro-módszerek alkalmazásával is jelentős eredményeket értünk el közösen.
Az eddig elvégzett munkák eredményeit 9 referált tudományos közleményben tártuk a világ kutatói elé, valamint több mint 30 magyar és nemzetközi konferencián.

A NAIK Mezőgazdasági Biotechnológiai Kutatóintézetben (Gödöllő) a Növényi Sejtbiológia Csoport munkatársaival a rizs biolisztikus transzformálási módszerének alkalmazására épülő kutatási programokat alakítottunk ki. A rizs genetikai állományának módosításával létrehoztunk olyan növényeket, melyek szemtermésében búza tartalékfehérjék is termelődik. Ezeknek az ’új’ fehérjéknek a hatását az endospermiumra és a rizslisztre, több más együttműködés keretei között vizsgáljuk.
A búza tartalékfehérjéken kívül más érdekes, hasznos, az ipar számára fontos fehérjéket is lehet szintetizáltatni, termeltetni a rizs endospermiumban. Ez a munka az úgynevezett ’Molecular Farming’ kutatási irányba tartozik. Specifikus tulajdonsággal rendelkező enzimet és ehető vakcinaként alkalmazható fehérjét expresszáló transzgénikus rizs vonalakat állítottunk elő közösen, más laboratóriumokkal is kooperálva.
Az egyik legizgalmasabb munkánk az ehető vakcina előállítására irányult. Ez a kutatás pénzügyi támogatás hiányában jelenleg csak alacsony szinten (low profile) folyik.
Munkáink eredményeként 4 közös publikációnk jelent meg a laborral közösen és több mint 10 konferencián mutattuk be eredményeinket.

A NAIK Élelmiszertudományi Kutatóintézet két csoportjával is végeztünk közös kutatómunkát. Az egyik munka a búza tartalékfehérjék allergiás vizsgálatára, valamint transzgénikus növények élelmiszerbiztonsági kockázatára irányult. A másik csoporttal árpa növényekben stressz hatására szintetizálódó szénhidrátok koncentráció szintjének változását elemeztük.
Közös munkánk eredménye 2 publikációban öltött testet, valamint 5 konferencián is bemutattuk az eredményeket.

Az MTA SzBK Növénybiológiai Intézet néhány munkatársával végzett kutatómunkánk célja az aldo-keto reduktáz enzimek hatásának vizsgálata volt transzgénikus árpa növényben. Két különböző eredetű, de azonos funkciójú élettani hatását hasonlítottuk össze különböző abiotikus stressz körülmények között.
Közös munkánk eredménye két publikáció, tovább 4 konferencián (hazai és nemzetközi) is bemutattuk eredményeinket.

A csoport nemzetközi együttműködései

Némelyik kapcsolat jelenleg alvó állapotban van, de könnyen felébreszthető

BBSRC, Rothamsted Research, Harpenden, UK

Paola Tosi

Peter R.Shewry

Institute of Food Research, Norwich, UK

Alan R. Mackie

CSIRO Plant Industry, Canberra, Australia

Rudi Appels

Ferenc Békés

Centre for Coop. Gen., Murdoch Univ., Perth, Australia Murdoch 125 125

Rudi Appels

Div of Biological Sci and the Res C for Bioactive Materials,
Chonbuk National University, Jeonju, South Korea

Moon-Sik Yang

T L C A TLC lab vezetője még kezdő korában találta magának a rövidítést. A fagyasztóba tett mintatartó edényeit meg kellett jelölnie, de nem akarta a túl egyszerű és kézenfekvő TL rövidítést használni. A hetvenes években még széles körben alkalmazott vékonyréteg kromatográfia (VRK) angol nevének rövidítése elég jó ötletnek látszott. Később kiderült, hogy még annál is jobb, mikor egy projekten dolgoztam feleségemmel (Cilivel) Ausztráliában. Azon túl, hogy mindkettőnk neve benne volt, más angol kifejezés rövidítését is rejtette, s ez a mai napig igaz kettőnk viszonyára. :)

A csoport 1999-ben indult, amikor visszatérve az ELTE-re beállított a laborba két barát. Az egyik alacsony (Zsolt), a másik egy magas (Misi) fiatalember, hogy ők bizony DNS-sel, fehérjével akarnak dolgozni és minden vágyuk, hogy molekuláris biológiai módszereket tanuljanak. Kezdetben a Canberrában végzett munkát folytatva búza tartalékfehérjék vizsgálatával kapcsolatos munkákat (fehérje szerkezet-funkció kutatás) végeztünk, majd elkezdtük a kint kialakított búza transzformálási módszerünk adaptálását is az északi féltekére. Ehhez nagyszerű segítséget kaptunk az MTA Mezőgazdasági Kutatóintézetének vezetőjétől és munkatársaitól, s a közös munkához sikerült pályázati támogatásokat is szerezni. Sok apró részsiker után megtörtént az áttörés, s itthon is elkészült az első transzgénikus búza növényünk. Magyarországon ez az első olyan transzgénikus búza, melynél a búzaszem minőségi tulajdonságainak megváltoztatása volt a cél. Segítségével tanulmányozhattuk vajon módosítható-e a búza endospermium fehérje összetétele úgy, hogy a belőle készült liszt táplálkozástani értéke javuljon és a dagasztás során keletkezett tészta reológiai tulajdonságai ne romoljanak.

Tovább...

A búza genetikai módosítása mellett GM rizs és árpa előállításával is foglalkoztunk, de a cél természetesen változott. Gödöllőn, az MBK-ban dolgozó Jenes Barnabással „csak” alkalmaztuk az általuk kidolgozott rizs transzformálási módszert, melyet endospermium specifikus promóterek tesztelésére és fejlesztésére használtunk. A promóter fejlesztésre alapozva belevágtunk olyan nemzetközi kutatási projektbe is, melynek célja ehető vakcina előállítása volt. Koreai kutatókkal közösen 3 olyan transzgénikus rizs vonalat állítottunk elő, melynek csak az endospermium szövetében termelődött a transzgénről átíródó fehérje.

A kezdeti kutatási témához a kapcsolatot a búza tartalékfehérje génnel transzformált rizs, pontosabban a lisztjével végzett vizsgálatok jelentik. Ez a munka széles hazai (BMGE, NAIK MBK, NAIK Rizstermesztési Kutatóintézet) és nemzetközi (Ausztrália, Nagy-Britannia, Japán) együttműködésben valósult meg és végezzük a mai napig. A rizst, mint modell növényt arra használjuk, hogy a búza tartalékfehérjék tulajdonságairól még többet tudjunk meg.

Ez a munka lehetőséget teremt a lisztfehérjék okozta allergiás kutatásokban való részvételre is, mely az MTA ATK kutatóival közösen folyik, de nem csak a GM rizs felhasználásával.

Mikor a génágyús (biolisztikus) technikát lassan elkezdte kiszorítani a gabonafélék transzformálásából

is az agrobaktériumra alapozott genom módosítás, figyelmünk az árpa felé fordult. Szegedi kollégák által izolált arabidopsis és alfalfa eredetű aldo-keto reduktáz gén hatását vizsgáltuk a búza egyfajta modell növényének számító árpában, különböző stressz körülmények között. (Transzgénikus árpát is mi állítottunk elő Magyarországon először.)

Hatékony árpa transzformálási módszerünkre alapozva vizsgáljuk annak lehetőségét miképpen lehet hideg kezeléssel eltávolítani a transzformáláshoz szükséges szelekciós markergént a GM növény genetikai állományából. Ezen módszer alkalmazásával lehetőségünk van például olyan vakcinát termelő transzgénikus növény létrehozására, mely csak abban különbözik a kontroll növénytől, hogy mindösszesen egyetlen plusz gént, az immunizálásra használt fehérje génjét tartalmazza. A korábbi promóteres munkák eredményeit alkalmazva úgy tudjuk irányítani az „idegen” fehérje termelését, hogy az csak a szemtermésben szintetizálódjon nagy mennyiségben és sehol máshol a növényben.

Az ilyen, géntechnológiai úton előállított növények alkalmazásának egyik lehetséges területe a gyógyszeripar (biopharmaceutical industry). Az ipar számára szükséges, az ipar által felhasználható, pl. rekombináns fehérjék nagymennyiségű szintézisére alkalmas, növényeket előállító tevékenységet Molecular Farming (Pharming, Biopharming)-nak nevezi az angol nyelvű irodalom.

A GM növények előállítása és vizsgálata nem az egyetlen tudományterület amivel foglalkozunk. Az ezredforduló után különösen felgyorsult a bioinformatika alkalmazása a kutatásban, mely az adatbankokban található, szinte követhetetlen sebességgel növekvő, szekvencia adatoknak köszönhető. A HMW és LMW glutenin alegységfehérje (HMW-GS, LMW-GS) promóter szekvenciák vizsgálatára alkalmazott ’in silico’ módszer bevezetésével létrejött a ’triumvirátus’ a csoportban. A korábbi ’in vivo’ (transzgénikus növényben végzett funkcionális) és ’in vitro’ (inkorporációs, tészta rekonstrukciós) kutatási lehetőségeink bővültek e módszer által.

Nemzetközi kapcsolataink jók és ígéretesek ugyan, de örömmel bővítjük, szélesítjük. Több ország (Ausztrália, Korea, Nagy-Britannia, Németország, Olaszország) több laboratóriumában is jártak a csoportból fiatal kutatók, diákok, és fogadtunk vendégeket (Brazília, Észtország, Franciaország, Korea, Svédország) is, hosszabb, rövidebb időre.

Nemzetközi és hazai konferenciákon rendszeresen bemutatjuk, hogy hol tartunk az éppen futó kutatási munkákban, s az eredményeket túlnyomó többségben nemzetközi folyóiratokban publikáljuk. A cikkek szerzői listáiban a csoport vezetőjével közösen szereplő kutatótársak és diákok száma meghaladja az ötvenet.

A csoportban természetesen nem csak a laboratóriumi munka, a kutatás fontos, hanem a jó emberi kapcsolatok kialakítása, ápolása is. Mindkét cél elérésére, egymás megismerésére rendszeresen szervezünk három és egynapos hétvégi kirándulásokat. Ezen kívül természetesen „sörözni” is eljárunk közösen, pl. a Kopaszi-gátra, mert ahogy egy nagy embertől tudjuk; „Aki nem tud lazítani, az feszülni sem tud!”

A labor hangulatáról talán nem nekem kell(ene) beszélnem, de azt gondolom, hogy jó, s a sok önálló kutató közösen is tud feszülni.