Magyar kutatók cikke a Nature-ben

Korábbi előadónk, Csermely Péter is társszerzője annak a publikációnak, mely nemrég jelent meg a Nature-ben. A cikket Pál Csaba foglalta össze.

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.

A kutatásban az Escherichia coli baktériumot vizsgálták (Forrás: Wikipedia)

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 - írja az egyik társszerző, Pál Csaba a Magyar Tudományos Akadémia honlapján.

A publikációban magyar, német és brit egyetemek vettek részt, a kutatók pedig magyarok és britek voltak. Pál Csaba mellett részese volt a kutatásnak Papp Balázs, valamint a Mindentudás Egyeteme 2005. szeptember 12-i előadója, Csermely Péter, míg brit részről Martin J. Lercher, Stephen G. Oliver és Laurence D. Hurst járult hozzá a cikk elkészüléséhez.