Hírek

A Nature című folyóirat legfrissebb számában ismét magyar kutatók cikke jelent meg. Pál Csaba, Papp Balázs és Csermely Péter mellett Martin J. Lercher, Stephen G. Oliver és Laurence D. Hurst voltak a társzerzők. A cikket "Chance and necessity in the evolution of minimal metabolic networks" címmel publikálta a Nature március 30-án megjelent száma a "Letters" rovatban.

Az alábbiakban Csermely Péter összefoglalóját közöljük.

Ha az élet újrakezdődne a Földön ugyanilyen külső környezetei feltételek mellett, vajon hasonló élőlényeket találnánk? Vagy olyan szervezetek alakulnának ki, amelyek genetikai állománya  gyökeresen más? Kicsit általánosabban fogalmazva: lehetséges-e a természetes szelekció hatását az élőlényekre előre jelezni, vagy az esetleges változások túl gyakoriak és ezt teljesen megakadályozzák?

A fenti kérdések nemcsak az elméleti kutatók számára, hanem a gyógyászati alkalmazások szempontjából is fontosak, hiszen számos kórokozó baktérium igen gyorsan ellenállóvá válik a kifejlesztett antibakteriális szerekkel szemben.

Egy új tudományág, az evolúciós rendszerbiológia a fenti kérdésre is válaszoló módszert kínál. A rendszerbiológia képes arra, hogy a genetikai állomány feltérképezéséből származó sokrétű adatokat felhasználva számítógépes szimulációk révén modellezze egy adott egysejtű viselkedését. Ez lehetővé teszi, hogy sikerrel előre jelezzük azt, hogy mely gének kulcsfontosságúak a kórokozó túlélése szempontjából (azaz mely gének gátlószerei lehetnek a gyógyszerfejlesztés célpontjai).

Az evolúciós rendszerbiológia ezekből (az élethűnek tekinthető) modellekből indul ki, és arra kérdez rá, hogy mi történik, ha a környezeti feltételek megváltoznak. Mely gének változnak meg az evolúció során? Mely gének azok, amelyek várhatóan eltűnnek, mert immár feleslegesek? Hogyan képes kompenzálni egy élőlény, ha egy génje nem működőképes? Mivel ezek a baktériumok rendkívül gyorsan evolválódnak, mindezeket az elvárásokat laboratóriumi körülmények között is lehet ellenőrizni.

A Nature március 30.-i számában megjelent cikk szerzői egy magyar-német-brit együttműködés keretében azt vizsgálták meg, hogy hogyan egyszerűsödnek le a baktériumok, ha életmódjuk rendkívüli módon specializálódik. A specializálódás egy igen jellemző formája lehet az, amikor a baktérium egy gazdaszervezettel szimbiózisba lép. Ilyen körülmények között az anyagcsere-hálózat meglepő módon egyszerűsödik le. Rendkívül sok, egymástól különböző minimális genetikai állomány alakulhat ki ugyanazon környezeti feltételek mellett, ám a gének egy része mindig megmarad. Fontos kiemelni, hogy a számítógépes modell rendkívül jó egyezést mutatott néhány jól ismert baktérium evolúciós változásaival, azaz e változások ma már igen pontosan jósolhatók.

Mindez azt mutatja, hogy az evolúciót ugyan át- meg átszövi az esetlegesség, de számos olyan lépés történik az evolúció során, amelyek előre jelezhetőek.

Korábban:
Talentum Akadémiai Díj 2005. (Pál Csaba biológus korábbi kutatási eredményeiért 2005-ben Talentum Akadémiai Díjban részesült.

Az Év Ismeretterjesztő Tudósa 2004. (A díjat Csermely Péter nyerte.)