"A káros mutáció is lehet hasznos"

Az ELKH Szegedi Biológiai Kutatóközpont (SZBK) Biokémiai Intézetének Papp Balázs, Pál Csaba és Horváth Péter által vezetett három kutatócsoportja közösen azt vizsgálta, hogy miként jönnek létre új tulajdonságok az élőlények evolúciója során. Élesztőgombában végzett kísérleteik révén kimutatták, hogy ökológiailag és klinikailag fontos új tulajdonságok alakulhatnak ki egy káros mutáció és annak ártalmas hatásait csillapító másodlagos mutációk melléktermékeként. Az SZBK kutatói ezzel egy gyökeresen új evolúciós folyamatot tártak fel, amelyben a káros mutációk konstruktív szerepet töltenek be. Eredményeikről a Nature Ecology & Evolution folyóiratban megjelent publikációban számoltak be. A felfedezés biotechnológiai gyakorlati jelentősége, hogy új stratégiát nyithat meg iparilag hasznos fehérjék laboratóriumi kitenyésztéséhez – áll az Eötvös Lóránd Kutatási Hálózat honlapján.

Farkas Zoltán és Kovács Károly, a Biokémiai Intézet munkatársai arról beszéltek, hogy a környezet nagyon sokban határozza meg milyen mutáció megy végbe a szervezeten belül. A mutáció azonban lehet kisebb-nagyobb mértékben káros is, mert az adott környezeti tényezőre megfelelő választ ad, de összességében nem segít a túléléshez. Szerencsére – jegyezte meg Farkas ilyenkor másodlagos mutáció is megindulhat, amely az eredeti, káros mutációt valamelyest kompenzálja. De nem csupán korrekcióról van szó, adott esetben a káros és másodlagos mutáció következtében új képességekre teshet szert a szervezet.

Kísérleteikhez a kutatók a konyhából is ismerős pékélesztőt használták. Az egysejtű pékélesztőt gyakran alkalmazzák laboratóriumi evolúciós kísérletekben, mivel könnyen növeszthető, másfél óra alatt képes önmagát sejtosztódással megduplázni, és így egy új generációt létrehozni. Az SZBK kutatói egy korábbi vizsgálat során már megállapították, hogy a pékélesztőben könnyen végbe tud menni a kompenzáló evolúció. Kiindulásként a káros mutációkat mesterségesen és egyedileg állították elő egy-egy gén teljes eltávolításával, aminek eredményeként egy olyan, több száz mutánsból álló gyűjtemény jött létre, amelyben az élesztők osztódási sebessége jelentős mértékben lelassult.

A mutáns élesztőket ezután három hónapon át növesztették a laborban a kompenzáló mutációk felbukkanására várva, ami be is következett, és ennek eredményeként a növekedési sebesség a mutánsok többségében helyreállt – mondta el kovács.

Kovács ezzel kapcsolatban megjegyezte, hogy az élesztő azért is nagyon hasznos, mert fagyasztható, így a gén módosítás előtti állapotot is meg tudják vizsgálnai. Az ősi és az "evolvált" állapot közti különbségeket így össszemérhetők. Így kiszűrhető, mely mutáció milyen változásért, új képességekért felel.

Ez a felfedezés egy új evolúciós képet is sugall, miszerint az evolúció nem pusztán egyenes vonalú „diadalmenet”, a káros mutációk ugyanis fontos kezdeti lépést jelentenek az evolúciós alkalmazkodásban.

A teljes beszélgetést a fenti lejátszóra kattintva, a műsor első felében hallgathatják meg.