Koronavírus adatok

2021. nov. 26.
Oltottak Kórházban Elhunytak Fertőzöttek
Virgil
-1 °C
5 °C

Ez olyan, mint a Csillagok háborúja

2014.08.25. 17:55
„Ez olyan, mint a Csillagok háborúja: megnéztük az utolsó három részt, de nem tudtuk, hogy mi volt az előzmény, miért történt úgy” – meséli Dalmay Tamás azokról a genetikai kutatásokról, melyek alapjaiban változtatták meg a mikrobiológia módszertanát. A magyar biológussal a Norwichban található Kelet-Angliai Egyetemen beszélgettünk. A Gödöllőről induló kutató húsz éve él Angliában, január óta az egyetem biológiai intézetének igazgatója. A növényeket fertőző vírusok vizsgálatával indult, de a molekuláris biológia forradalmának kellős közepén találhatta magát.

Angliából visszatekintve mennyire volt egyértelmű, hogy otthon szerzi meg a doktori címet?

1990-ben végeztem a kertészeti egyetemen, abban az időben szinte fel se merült, hogy külföldön is lehetne doktorizni. Ráadásul az egyetem utolsó két évében nem is nagyon jártam be, hanem az MTA Növényvédelmi Kutatóintézetében dolgoztam a kutatási témámon. Amikor végeztem, pont akkor adták át Gödöllőn a Mezőgazdasági Biotechnológiai Kutatóközpontot, ami nagyon modern, jól felszerelt volt, több ember átköltözött a növényvédelmisek közül. Én is mentem velük. Tehát adott volt az állásom, nem PhD-hallgatóként, hanem kutatóként – akkor ez még máshogy működött egy kicsit. Mire összegyűlt elég kutatási eredményem, és megírtam a disszertációm, nem is doktori, hanem kandidátusi védésem volt. A védésemig, azaz négy-öt évig fel sem merült, hogy elmennék máshova.

Mit kutatott?

Növényeket fertőző vírusok molekuláris biológiáját vizsgáltuk Burgyán József vezetésével: hogy hogyan fertőznek, mi történik a növényben, hogyan terjed a vírus. Itt nagyon jó képzést kaptam a labormunkáról. Szerencsém is volt, hiszen neki ez volt az első igazi csoportvezetői állása, így sok időt töltött a laborban. Rengeteg technikát tőle tanulhattam. Ezt én most csoportvezetőként már nem tudom megtenni, nincs időm ennyit lenni a laborban, ahogy később neki se volt.

Az ideális gödöllői csoportból hogyan került Angliába?

Már a védés előtt bennem volt, hogy rövidebb-hosszabb ideig külföldön dolgozzak, főleg szakmai szempontok miatt. Mivel a tudomány nyelve az angol, angol nyelvterületen keresgéltem. Amerika messze van, és az a kevés, amit tudtam az amerikai életről, nem annyira vonzott. Anglián belül Norwichot választottam, mert egy itteni kutatócsoport munkáját már korábban is figyeltem, így a vezetőnek küldtem egy emailt, aki nyitott volt az érkezésemre. Az Európai Molekuláris Biológiai Szervezetnél (EMBO) jelentkeztem védés után, 94-ben egy pályakezdőknek kiírt pályázatra. Az első alkalommal nem kaptam meg. Három dolgot néztek: mit értem el addig, az általam választott csoport mennyire jó, és hogy a munkatervem mennyire meggyőző. Ez utóbbi nem aratott osztatlan sikert, így azon kellett változtatni.

Mi nem tetszett nekik az első elképzelésekben?

Arra akartunk választ kapni, hogy milyen növényi gének és gének által kódolt fehérjék segítik a vírust a vírusreplikációban. Az első próbálkozásomban élesztőgombát használtunk volna. Növényi vírust akartunk betenni élesztőgombába. Erre volt már előzetesen példa, szóval nem volt teljesen elbaltázott ötlet. Az volt a feltételezésünk, hogy az élesztőgombáról, amelynek genetikai hátteréről már rengeteget tudtunk, ha valamit találunk, akkor a növényben annak az analóg változatát feltételezhetjük. De sokan úgy gondolták, hogy ezek a következtetések növényekre már nem feltétlenül lennének igazak.

Hogyan változtattak rajta?

Próbáltuk biokémiai módszerekkel megtalálni, hogy milyen növényi fehérjék vesznek részt a vírus szaporodásában. Ez már elnyerte a bírálóbizottság tetszését. A javított anyaggal megnyertem a kétéves ösztöndíjat, így feleségemmel és két kisgyermekünkkel elindultunk Angliába.

És az új irány működött?

Nem, ahogy a világ más laborjaiban sem. Ez az első év végére kiderült. Nem is az én, nem is a főnököm hibája volt, hiszen ki kellett próbálnunk. De be kellett látnunk, hogy nem szabad tovább erőltetni, váltani kell. Azért is volt hasznos ez a tapasztalat, mert ha most az én csoportomba valakinek nem megy valami, akkor nem azt gondolom, hogy ügyetlen, alkalmatlan, hanem tudom, hogy ez előfordulhat.

És sikerült váltani? Milyen irányba indult el?

Az első év után kezdtem dolgozni a gene silencing területén, ezt géncsendesedésnek lehetne fordítani, de magyarul elég ügyetlenül hangzik. A lényege, hogy a génről normál esetben fehérje termelődik. Bizonyos esetekben speciális gének esetén ez nem történik meg, ezt a mechanizmust hívjuk géncsendesítésnek. Ezt legelőször a kilencvenes évek elején vették észre, mivel akkor kezdtek el transzgenikus növényeket csinálni, azaz idegen eredetű DNS-szakaszokat építettek a növény genomjába.

Elsők között a petúniát módosították egy olyan enzim – azaz biokatalizátor – génjével, melyről tudták, hogy minél több enzim van a virágsziromban, annál sötétebb lesz a színe. Fogtak egy halványlila petúniát, transzformálták a génnel, azt várták, hogy sötét lesz. Ehelyett némelyik fehér lett.

Kiderült, hogy a hírvivő RNS (mRNS), amely képződik az eredeti és az új génről, elbomlott. Ez nagyon meglepő volt, mert az mRNS-re a másik húszezer gén nem hat így, itt mégis valami felismerte ezt az egy gént.

Hogy kapcsolódik ez a vírusfertőzésekhez?

Feltételeztük, hogy ha egy vírus fertőzi a növényt, akkor ugyanez a mechanizmus ismeri fel a vírust, és védekező mechanizmusként megpróbálja lebontani a vírus-RNS-t. Így azt kezdtük el vizsgálni, hogy milyen növényi gének vesznek részt ebben a folyamatban. Sikerült több gént azonosítanunk. Az első, amit azonosítottunk, az volt az egész növényes területen az első ilyen gén.

Több mint hatszázan hivatkozták azt a publikációt…

Az egy nagyon fontos cikk volt. Egy időben közöltük le egy francia csoporttal ugyanabban a lapban. Ők is pont ugyanazt a gént találták meg tíz közül, komoly verseny volt.

És valóban a vírus esetén is ugyanez a folyamat zajlott, ahogy sejtették?

Érdekes módon nem. Amikor vírussal fertőztük azt a növényt, akkor a vad típusú és a mutáns növény között a vírus hatása szempontjából nem volt különbség. Ez a gén nem vesz részt a vírussal szembeni védekezésben, viszont a transzgénnel szembeni védekezésben igen. Ami fontos felismerés volt, mert előtte nem is gondolták volna, hogy többféle folyamat is lehet. Azt hitték, hogy a géncsendesítés mindennel szemben ugyanazt csinálja, de kiderült, hogy bonyolultabb annál. Ahogy tovább dolgoztunk, meg lehetett érteni: egy olyan gén volt, amely RNS-ről csinál másik RNS-t, ami furcsa. Elsőre úgy tűnhet, hogy ennek nincs sok értelme, mert az úgymond normális RNS a DNS-ről csinál RNS-t.

Akkor mégis mi az oka ennek a „nem normális” viselkedésnek?

Kiderült, hogy azért csinál másik RNS-szálat, mert ezzel az új szállal össze tud kapcsolódni, és így kétfonalas lesz ez az RNS. A DNS ugye kétfonalas, de az ezelőtt ismert RNS-ek mind egyfonalasak voltak. Egy amerikai csoport kutatói, akik Nobel-díjat kaptak érte, fedezték fel, hogy ez a kétfonalas RNS váltja ki ezt az egész géncsendesítési folyamatot.

Az önök csoportja mit kutatott ezzel kapcsolatban?

A mi csoportunk fedezte fel, hogy ezeket a kétfonalas RNS-eket egy enzim nagyon sajátos módon darabolja fel 20-22 nukleotid hosszú kis RNS-ekre. Azért darabolja fel, mert érzékeli, hogy valami idegen, nem szokásos dolog van jelen a szervezetben. Feltételezzük, hogy a vírusfertőzés volt az első, ami a kétfonalas RNS-ekkel szemben kialakult. Valahogy így néz ki az egész folyamat: a transzgenikus növényekben a transzgénről keletkezik valamennyi kétfonalas RNS, ezek földarabolódnak, és a többi RNS-t is kétfonalassá teszik, melyek aztán szintén feldarabolódnak. Ezért nem keletkezik fehérje erről a génről. A felfedezés után borzalmas gyorsan elterjedt a kétfonalas RNS és a kis RNS mint kutatási eszköz

Miért lettek ilyen divatosak?

Kiderült, hogy a kis RNS-sel ki lehet ütni specifikus géneket, ami nagyon hasznos a kutatásban. Ez 2000–2001-ben megreformálta az egész molekuláris biológiát, sejtbiológiát. Nagyon rövid időn belül mindenki elkezdte használni, mert annyira erős technika.

De miért alakult ki ez az egész kis RNS-es mechanizmus?

A növények és az állatok nem tudhatták, hogy mi egy nap majd transzgenikus növényeket, vagy kétfonalas RNS-eket injektálunk beléjük, tehát biztosan volt valamilyen másik ok. Hiszen olyan nem őrződik meg az evolúció folyamán, amire nincs szelekciós nyomás. De abban az időben még nem ismertük az okát.

Amikor a diákoknak tanítom, azt mondom, hogy ez olyan, mint a Csillagok háborúja: megnéztük az utolsó három részt, de nem tudtuk, hogy mi volt az előzmény, miért történt úgy.

Hogy lehetett rájönni?

Még 1991–92-ben valaki véletlenül talált egy olyan gént, mely benne van egy vadtípusú fonalféregben, melyet ha kiütöttek, akkor a féreg nem fejlődött rendesen. Azt találták, hogy az RNS, amely keletkezik erről a génről, az hosszabb, de azt is észrevették, hogy az aztán feldarabolódik 21-22 nukleotid hosszú részekre. Érdekes volt, de mivel csak ez az egy volt ebben a kis fonalféregben, így nem volt jelentősége.  De amikor megtalálták a kis RNS-eket, és kiderült, hogy azok is 21-22 nukleotid hosszúak, föltűnt sokaknak, hogy ez lehet, hogy nem véletlen. Ráadásul 2000-ben találtak egy másik hasonló gént ugyancsak fonalféregben.

Ekkor már tudták, hogy melyik az az enzim, amelyik a kétfonalas RNS-t feldarabolja, megnézték, hogy ha kiütik azt az enzimet, akkor keletkeznek-e ezek a 21-22 nukleotid hosszú RNS-ek fonalféregben. Kiderült, hogy nem. Rájöttek, hogy ugyanaz az enzim termeli ezeket a kis RNS-seket, mint amelyik a hosszú, kétfonalas RNS-ről képződőket. Tehát itt kapcsolódott össze a kettő és akkor értettük meg, hogy ez az egész folyamat ezért alakult ki, hogy legalább ezt a két kis RNS-t produkálja és azoknak a funkcióját elvégezze fonalféregben. Valószínű volt, hogy hasonló kis RNS-ek termelődnek egér- és növényi sejtekben is. És elkezdtek keresni specifikusan kis RNS-eket mindenféle szervezetben. 2001-ben találtak több tucatot viszonylag egyszerűen. Ezeket hívjuk most mikro-RNS-eknek, megkülönböztetve azoktól a kis RNS-ektől, amelyek azért képződnek, mert mi csinálunk valamit. A mikro-RNS belülről, nem külső hatásra jön létre. Ettől eltekintve nagyon hasonlóak, ugyanazt csinálják. Ez egy hatalmas területet nyitott meg, a saját csoportommal is ilyen témán dolgozunk régóta.

Elég sikeres volt az a csoport, ahova kijött. Miért alapított saját csoportot?

Hat év után egyértelmű volt, hogy váltanom kell, nem maradhatok örökké, önállósulni akartam. Még előtte kaptam egy felkérést Magyarországról, mellyel hazamehettem volna Gödöllőre intézetigazgatónak. Akkor már a gyerekek iskolába jártak, megszoktuk a kinti életet, így családilag úgy döntöttünk, hogy itt maradunk. Így megpróbáltam csoportvezetői állásra szert tenni. Teljesen véletlenül Norwichban, a Kelet-Angliai Egyetemen volt az első álláslehetőség, egy alakuló csoporthoz kerestek vezetőt. Jelentkeztem harmincadmagammal, végül engem választottak. Így átköltöztem az egyetemre, előtte a közelben lévő kutatóintézetben voltam.

2001 decemberében volt az interjú, de a szerződésem augusztusig érvényes volt az előző helyen. Így volt nyolc hónapom a csoport megalapozására. Ebben a nyolc hónapban, amíg az előző munkát lezártam, esténként és hétvégenként pályázatokat írtam. Mivel a pályázatoknak minimum hat hónap az átfutási ideje, így nagyon jól jött ez a felkészülési idő. Lényegében mindent külső forrásból kellett megteremteni, mivel a csoportalakításhoz kapott 20 000 font kezdőcsomag lényegében semmire sem volt elég. Viszont egy átlagos pályázaton jelentős összegeket, 400-500 ezer fontot lehetett nyerni. Négy pályázatot írtam, ebből hármat megnyertem. Szeptember elsején kettő ebből már itt is várt. Akkor nem is fogtam fel, hogy ez milyen nagy dolog. Most, ha valakivel ez előfordulna, én igazgatóként minden héten meghívnám ebédelni… Visszanézve mondhatom, hogy elég ritka. Rövid időn belül három kutatót is felvettem, majd egyre gyarapodott a csapat. Ma nyolc-tíz ember dolgozhat a csoportban. Ezt nehéz fenntartani külsős pénzekből, folyamatosan pályázni kell. Ezek a pályázatok három évre szólnak, pislogok kettőt, és már írhatom az újat.

Minek volt köszönhető, hogy a pályázatokon ilyen jól szerepelt?

Elég divatos volt a témánk. Persze ez kétélű kard: „forró témák” esetén nagyobb források állnak rendelkezésre, viszont nagyobb a verseny is. És a témánk még ma is forró, mivel egyre bonyolultabb lett. Ahelyett, hogy leszűkült, egyszerűsödött volna, nagyon szélesre kiterjedt. Ami nagyon elősegítette a terület fejlődését, az egy nagyon fontos technológiai újítás volt: az új generációs szekvenálás, ami felfoghatatlanul több szekvenálási eredményt tesz elérhetővé, mint a hagyományos.

Amikor elkezdtünk dolgozni a mikro-RNS-kel, akkor hat hónapos kemény munkával egy-két ember 4-5000 szekvenciát tudott produkálni. Ehhez képest ma egy ember egyheti munkával 800 millió szekvenciát is képes létrehozni. Ezt fel se lehet fogni. Ehhez komoly bioinformatikai háttér szükséges.

Ez nagy váltást hozott a csoport összetételében?

Régen elég volt azon gondolkodni, hogy miként produkáljunk adatokat, az analízis viszonylag egyszerű volt. Ma viszont ahhoz, hogy az eredményeket tartalmazó fájlt meg tudjuk nyitni, nemhogy elemezni, komoly tudás szükséges. A bioinformatikai háttér nagyon fontos lett, ezt ki kellett fejleszteni a semmiből, hiszen előtte ennek nem volt jelentősége. Az egyetemen az a jó, hogy van egy számítástechnikai tanszék. Így könnyen találtunk együttműködőket. Ma már több éve négy-öt bioinformatikus van a csoportban, ők csak a mi adatainkat elemzik. Ebben mi elég gyorsak voltunk. Sok csoportban ez még ma is gondot jelent.

És sikeres kutatóként miért indult intézetigazgatónak?

Öt évig dolgoztam kutatási vezetőként az előző intézetigazgató mellett. Amikor lejárt a mandátuma, akkor ő kérdezte meg, hogy nem próbálom-e meg. Rögtön nemet mondtam. Ő győzködött, hogy ne vessem el egyből, aludjak rá egyet, beszéljem meg a barátaimmal. Néhány hét alatt kezdtem megbarátkozni a gondolattal, rájöttem, hogy tulajdonképpen nem is olyan rossz ötlet. Így végül megpályáztam. Január elseje óta vagyok intézetigazgató. Még nem bántam meg. De nagyon sok időt jelent, hiszen mindenki mindennel hozzám jön. Az egyetem egyik legnagyobb intézete vagyunk: 47 kutató állandó állással, 500 alapszakos hallgató, 50-60 mesterszakos, 80 doktorandusz.

Intézetigazgatóként marad ideje a kutatásra?

Ez volt a fő aggodalmam. Az egyetem felismerte, hogy ez egy fontos probléma. Az elődeim közül többen jártak úgy – igaz, hogy ők a pályájuk vége felé jártak akkor –, hogy nagyon sikeres kutatóként lettek igazgatók, de hat év elteltével lényegében megszűnt a csoportjuk, mert felőrlődtek, nem volt idejük pályázatot írni. Viszont az se lehet, hogy olyan legyen intézetigazgató, aki nem kutat, vagy nem elég jó. Így próbálnak segíteni: biztosítanak egy állást a laborban, aki öt évig egyfajta helyettesként a napi ügyeket intézi a kísérletekkel, műszerekkel kapcsolatban a csoportomban. Persze hozzám is jöhetnek, ha épp nyitva van az ajtóm. De egyre többször csukom be. Viszont pályázatokat ugyanúgy nekem kell írni, forrást teremteni. Ezt hétvégenként teszem.



15%
4599 Ft
3910 Ft
15%
5990 Ft
5092 Ft