Biológus MSc 2018–
Specializáció:

Molekuláris genetika, sejt- és fejlődésbiológia (MGSF)

Tudományterület leírása
   Miként lesz egyetlen megtermékenyített sejtből egy komplex élőlény, és milyen szabályo­zási folyamatoknak köszönhető, hogy bár egy májsejt és egy idegsejt ugyanazt a genetikai anya­got hordozza, mégis teljesen másképp néznek ki és másképp működnek egy adott szervezetben? Lewis Wolpert, a legendás brit fejlődésbiológus megfogalmazásában „nem a születés, a házas­ság, vagy a halál, hanem a gasztruláció a legfontosabb időszaka az életünknek”. A specializáció gerincét adó tárgyak fő témája a gasztruláció, illetve más fejlődési folyamatok szabályozása az organizmus, a szövetek és a sejtek szintjén.
   Specializációban a klasszikus genetikai és sejtbiológiai ismeretek, modern genomikai, mo­lekuláris és szintetikus biológiai információkkal egészülnek ki. Az utóbbi évtizedben mind a ge­netika, mind a sejt- és fejlődésbiológia elmozdult a kvantifikálhatóság, a „big data” irá­nyába, ami a genomi adatbázisok exponenciális növekedése mellett az egyre bonyolultabb mikroszkópos módszerek elterjedésében és az így nyert adatok statisztikai-bioinformatikai fel­dolgozásában is megnyilvánul, amire szintén fel kell készíteni a jövő kutatóit.

Oktatás

   Az MGSF specializáció keretén belül oktatott tárgyak egy erős elméleti és gyakorlati háttér kiépítését segítik a molekuláris sejtbiológia és fejlődésgenetika iránt érdeklődő hallgatóknak.
A specializációban ajánlott főbb témakörök:

Fejlődésgenetika: Az egyedfejlődést összetett génhálózatok határozzák meg, amelyek megér­tése és leírása már évtizedek óta izgalomban tartja a kutatókat. E gének tanulmányozásában a korai, kémiai mutagének alkalmazásán alapuló ún. „forward” genetikai módszerek kiegé­szültek az újgenerációs géncsendesítés és genomszerkesztés széles repertoárját alkalmazó „reverz” genetikai eljárásokkal. A hallgatók egy genetikai screen elvégzésén keresztül isme­rik meg a fejlődésgenetika logikáját, és elsajátíthatják, hogy miképp lehet génexpressziót vizsgálni teljes embriókon, vagy épp gyógyszerhatóanyag-tesztelést végezni élő állatok fej­lődésének vizsgálatával.

Immuncitokémia: Hogyan találhatunk meg egy fehérjét a sejtben? Hogy tudjuk megállapítani a pontos helyét a sejten belül? Fixált sejttenyészetek immunhisztokémiai festése kétlépcsős módszerrel, fluoreszcens festékkel konjugált másodlagos antitesttel. Az elektronmikroszkó­pos immunhisztokémiai minták előállításának módszerei a fixálástól az ultravékony metsze­tek tárolásán át a minták immuncitokémiai festéséig.

Molekuláris genetikai gyakorlat: A molekuláris genetika széles metodológiai repertorája le­hetőséget nyújt tetszés szerinti gén feladatainak a meghatározására, illetve szabályozásának megértésére. Ehhez megvizsgáljuk, hogy milyen következményei vannak adott gén eseté­ben, ha működését megakadályozzuk, vagy ha olyan helyen (időben) is aktivizáljuk, ahol egyébként nem fejeződne ki. A gyakorlat során olyan kísérletek elvégzésére kerül sor, ahol a hallgatók megtanulják, miképp vizsgálható egy adott gén kifejeződése, milyen molekuláris technikák szükségesek a sikeres géncsendesítéshez, és hogyan vizsgálható a sejt vagy élő­lény szintjén, hogy mi a következménye egy ilyen beavatkozásnak. 

Sejt- és szövettani vizsgáló módszerek: Hogyan láthatjuk egy muslica lárván, hogy egy adott gén aktív-e benne? Riportergének alkalmazása Drosophila vonalakon. Hogyan mutathatjuk ki két fehérje interakcióját? Az élesztő kéthibrid módszer elvi alapjai, használhatósági köre, megvalósításához szükséges tárgyi feltételek. Sejtorganellumok festése és vizsgálata vitális, nem fluoreszcens festékekkel.

   A szakirányon belül lehetőség van további specializációra, az érdeklődő hallgatók mélyebb ismereteket szerezhetnek a génszabályozás, molekuláris evolúció, RNS interferencia, őssejtbio­lógia, sejttan, bioinformatika területeken is


Kutatás

   A szakirány oktató-kutatóinak érdeklődési területe a kutatási témák igen széles spektrumát öleli fel: génszabályozás és RNS interferencia, a rekombináció mechanizmusa, az autofágia (sejtes önemésztés), endocitózis és krinofágia folyamatot szabályozó molekulák jellemzésétől, az autofágia öregedésben és őssejtbiológiában betöltött szerepének kutatásán keresztül popu­lációgenetikai vizsgálatokig. A kutatásokba bekapcsolódó hallgatók sokfajta modellfajjal meg­ismerkedhetnek az ecetmuslica, a fonalféreg, a zebrahal modellek mellett sejtvonalakon is dol­gozhatnak, illetve a külsős munkatársak révén a legmodernebb növénygenetikai módszereket is elsajátíthatják. A stresszválasz folyamatok koordinált szabályozásának vizsgálata, a szexde­termináció mechanizmusainak feltárása C. elegans-ban, illetve a Hox gének (az egyedfejlődés mester szabályozói) célgénjeinek meghatározása is része a kutatási programnak.


Oktatók és kutatók

Anatómiai, Sejt- és Fejlődésbiológiai Tanszék

Glatz Gábor autofágiában szereplő fehérjék rekombináns előállításával és tisztításával foglal­kozik affinitás-kromatográfiai módszerek segítségével. Kutatásának célja ezen fehérjék és feltételezhető partner molekuláik közötti kölcsönhatások feltérképezése (Pull-down, FP, SPR) és biokémiai szerkezetük meghatározása.

Juhász Gábor fő kutatási területe az autofágia és egyéb lizoszómális lebontó útvonalakhoz kapcsolható. Kutatócsoportja ezen folyamatok mechanizmusának és szabályozásának rész­letes vizsgálatát végzi molekuláris genetikai, sejtbiológiai és biokémiai módszerekkel Dro­sophilán és emberi ráksejteken.

Lőrincz Péter az endocitózisban és az autofágiában résztvevő transzportvezikulák és lizoszó­mák fúziójának vizsgálatát végzi Drosophila kiválasztó sejteken (Garland-sejtek) és zsír­sejteken. Munkája során modern immunhisztokémiát ötvöz fény- és elektronmikroszkópos módszerekkel.

Lőw Péter érdeklődésének és munkájának központjában a mirigysejtekben zajló szekréciós granulum degradáció (ún. krinofágia) molekuláris mechanizmusának és genetikai szabályo­zásának a feltárása áll. Kutatásaihoz a Drosophila nyálmirigyet használja modellként és munkájában modern hisztokémiai és mikroszkópos technikákat ötvöz.

 
Genetikai Tanszék

Ari Eszter evolúciós folyamatokat genomikai és bioinformatikai megközelítéssel vizsgálja. Az STBK kutatóival együttműködve metagenomikai eszközökkel kutatja az antibiotikum re­zisztencia kialakulását és terjedését, valamint egy funkcionális enrichment analizáló algo­ritmust és R csomagot fejleszt  (a norwichi Earlham Intézet kutatóival).

Egyed Balázs kutatásaiban a Humán SNP és mikroszatellita variabilitást vizsgálja recens populációkban és archeológiai mintákban, ill. a mitokondriális genom polomorfizmusait elemzi humán/állat populációkban. Újabb munkáiban a mobilis genetikai elemek variabili­tását kutatja a szómában, és céljai között szerepel a variábilis genetikai elemek igazságügyi célú alkalmazása.

Varga Máté a Semmelweis Egyetem, az MTA-TTK és az ELTE Biokémiai Tsz. kutatóival együtt különböző (monogénes) emberi betegségek (pl. Bloom-szindróma, Pseudoxanthoma elasticum) modellezését végzi zebrahalak segítségével. Érdekli egyes RNS-t érintő, ún. epitranszkriptóma-módosítások fejlődésben és betegségben betöltött szerepe is, valamint a korai dorzoventrális mintázatképzés folyamata.

Vellai Tibor fő kutatási területe az autofágia egyedfejlődési funkcióinak feltárása és a szöveti regenerációban betöltött szerepének megismerése, valamint az agy öregedésében játszott központi szabályozó szerepének vizsgálata. Ide sorolható az autofágiát szabályozó myotu­bularin-típusú foszfatázok, valamint autofágia-indukáló kismolekulák (gyógyszerjelöltek) jellemzése és neurodegeneratív betegségmodellekben történő tesztelése.


Karrierlehetőségek

   Hallgatóink közül sokan kutatói pályán maradnak és hazai, illetve külföldi egyetemek és kutatóintézetek doktori programjaikban folytatják tanulmányaikat. A specializáción megszer­zett tudás könnyen felhasználható a géndiagnosztikában, az igazságügyi genetikában, a gyógy­szer- és őssejt-kutatásban. Végzettjeink gyakran biotechnológiával (is) foglalkozó óriáscégek (pl. Richter, Teva, Tata) magyar leányvállalatainál lelnek munkát.


PZs | 2018.11.01.