ELTE-s kutatócsoport rangos pályázatot nyert a légzés evolúciójának tanulmányozására
Ahogy Varga Máté, az ELTE Biológiai Intézetének docense rámutatott: „A köztudatban úgy él, hogy a halak kopoltyúval légző lények. Valójában több olyan csoportjuk is létezik, amelyik légköri levegőt használ – egy ilyen csoportból fejlődtek ki a szárazföldi gerincesek is. Az oxigénben szegény vizekben élő paradicsomhalaknak egy sajátos légzőszerve alakult ki, a labirintusszerv. A HFSP biztosította támogatással szeretnénk feltárni azokat a fejlődési útvonalakat, amelyek ennek a különleges evolúciós újításnak a kialakításában játszanak szerepet. Így a kutatás azt is segíthet megérteni,
hogyan alkalmazkodnak egyes fajok evolúciós időskálán a szélsőséges körülményekhez.”
Az elismert kutatókból álló nemzetközi bírálóbizottság szigorú, többlépcsős értékelését követően a HFSP kuratóriuma évi 400 000 USD támogatást hagyott jóvá három évre a csapat számára. A kutatás három csoport nemzetközi együttműködésében valósul meg: Peter Fabian brnói csapata felelős a labirintusszerv sejtszintű jellemzéséért, az ELTE Genetikai Tanszékén Varga Máté csoportja végzi a genetikai és fejlődésbiológiai vizsgálatokat, illetve Fukuiban Takayuki Onai csoportja a projekt evolúcióbiológiai vonatkozásaira perspektívájára összpontosít.
Az extrém körülményekhez való alkalmazkodás megértése
Korábbi kutatások alapján tudjuk, hogy a paradicsomhal kezdetben kopoltyúkat növeszt, mint bármely más halfaj egyede, később azonban az első pár kopoltyúból kifejlődik a különleges labirintusszerve, amivel a levegőt is fel tudja már használni. Ha ez a szerv nem működik, vagy eltávolítjuk, a hal végül elpusztul, vagyis létfontosságú számára a légköri oxigén felvétele.
"Ez a modell alkalmas lehet annak tanulmányozására is, hogy a környezeti ingerek hogyan módosítják a génexpressziót az egyedfejlődési folyamatok befolyásolására" - mondta Dr. Varga Máté.
Felnőtt halak megfigyelésével a kutatók összehasonlíthatják a labirintusszerv egyedfejlődésének folyamatát a biológiai kutatásokban gyakran használt zebrahal (Danio rerio) kopoltyúfejlődésével. További kísérletekben a kutatók azt is vizsgálni fogják, hogy a paradicsomhalak genomjának bizonyos részleteit bejuttatva zebrahalba – egy olyan fajba, amelyből hiányzik ez a szerv – kifejlődik-e egy hasonló struktúra.
„Ez a megközelítés segíthet abban, hogy jobban megértsük milyen mechanizmusok állnak ennek az egyedülálló légzőszervnek a kialakulása mögött” – összegzi Peter Fabian, a Masaryk Egyetem munkatársa.
Nemzetközi hatás és rangos elismerés
Az evolúciós folyamatok megértésének fejlesztésén túl ez a projekt elősegíti két kontinens vezető laboratóriumai közötti együttműködést is. A támogatás új kutatócsoportok létrehozását, laboratóriumi fejlesztéseket, szimpóziumok szervezését és a résztvevő intézmények közötti tudóscseréket is támogatja.
A HFSP Program az alapkutatás egyik legrangosabb támogatási formája, ahol csupán a beérkezett pályázatok kb. 4%-át díjazzák. A HFSP megalapítása óta magyar kutatók csak néhány esetben nyerték el a szervezet támogatását és ez az első Program Grant, amelyet magyar kutató által vezetett konzorciumnak ítéltek oda. Az ELTE-s kutatók közül 2006-ban Derényi Imre (Fizikai Intézet, Biológiai Fizika Tanszék), 2010-ben pedig Kovács Mihály (Biológiai Intézet, Biokémiai Tanszék) nyert HFSP Early Career Research Grant támogatást.