VIII. Biológiai Tudományok Osztálya

Székfoglalók

Akadémikusválasztás 2016

A székfoglalók rövid összefoglalója

Podani János, az MTA rendes tagja:Fák vagy korallok – kládok vagy rangok?
Székfoglaló előadás: 2017. október 10. kedd (13h)
MTA Székház, Felolvasóterem

A rendszertan és az evolúcióbiológia kapcsolata sohasem volt annyira erős, mint mostanában. Ennek ellenére az élővilág evolúciójáról szóló ismereteink csak részben érvényesülnek a rendszerezés elméletében és gyakorlatában. A biológus társadalom nem elhanyagolható része ugyanis vonakodva vesz tudomásul egyes változásokat, mert azok évszázados hagyományokkal ellentétesek. Ehhez az evolúcióbiológia oldalán mutatkozó kommunikációs problémák is hozzájárulnak. Több oka van tehát annak, hogy ma még nincs rend a rendszertanban. Az előadás ezt a problémakört járja körül, s egyben megoldásokat is javasol.

Kulcsszavak hierarchiája: Biológiai rendszerezés (kladisztika, szisztematika, taxonok, nómenklatúra); a biológia története (Linné, Lamarck, Darwin, Haeckel); evolúcióbiológia (az élet fája, filogenetika, molekuláris módszerek, paleontológia).

Kondorosi Éva, az MTA rendes tagja: A szimbiózis csodái
Székfoglaló előadás: 2017. június 13. kedd (13h)
MTA Székház, Díszterem

A szimbiózis az életünk része. A bennünk élő mikroorganizmusok nélkül gyengék, életképtelenek lennénk. De ez igaz az állatokra és növényekre is, amelyeknél a hiányzó, életfontosságú tápanyagokat, aminosavakat, vitaminokat vagy ásványi anyagokat a miroorganizmusok biztosítják a gazda szervezetnek. A szárazföldi növények megjelenését 450-500 M évvel ezelőtt egy gombával létrejött szimbiózis segítette elő, amely az akkori gyér talajból foszfort, vizet és nitrogént juttatott a növénybe. A nitrogén a szerves molekulák, így a fehérjék és a DNS alapeleme, amelyhez az állatok növényi táplálékkal jutnak, míg a növényeknek ezt a nitrogénforrásokban szegény talajokból kell felvenni. A természetben 60 M évvel ezelőtt létrejött egy speciális szimbiózis pillangós virágú növények (lucerna, borsó, bab, szója, …) és rhizobium talajbaktériumok között, ami a levegőben lévő nitrogén gázt köti meg, alakítja át a növények számára alkalmas nitrogénforrássá. Mindegyik növénynek saját baktérium partnere van, egymást felismerve jön létre a szimbiózis, egy új növényi szerv, a gyökérgümő kialakulása, amelynek sejtjeiben élnek és alakulnak át a baktériumok nitrogénkötő bakteroidokká.

Ebbe a kutatásba a 80-as években kapcsolódtam be és azóta is ez a fő kutatási területem, mert minél többet tudunk, annál több kérdés merül fel és számtalan csoda tárul elénk. Így 10 évenként más, sokszor nem várt területekre vitt a szimbiózis kutatása. Az első 10 évben a mikrobiális genetika, molekuláris biológia volt a meghatározó. Annak a megértésére törekedtünk, hogy hogyan választja ki a növény a baktérium partnerét a milliárdnyi talajbaktérium közül és mi módon idézi elő a baktérium partner a gazdanövényben a gyökérgümők kialakulását. Ez egy titkos nyelv felismeréséhez vezetett a növény és a baktérium között, amely speciális jelmolekulák küldésén, felismerésén és válaszán alapszik.

Majd ezt követte a baktériumok által indukált gümőfejlődés mechanizmusának megértése. Miképpen aktiválódnak a differenciálódott gyökérsejtek osztódásra, az osztódó sejttömegből hogyan alakul ki a komplex gümő struktúra és ezen belül hogyan nőnek óriás sejtekké a rhizobiummal fertőzött szimbiotikus sejtek. Ezek a kérdések a növényi sejtciklus szabályozás, fejlődésbiológia (a szimbiózison túlmenően más növényre kiterjesztve) területére vezettek, új kulcsfontosságú sejtciklus gének felfedezéséhez, általános érvényű felfedezésekkel a sejtdifferenciációt és a poliploid sejtek kialakulását illetően.

Az utolsó periódus a növényi sejtek és a bennük élő baktériumok duettje, koordinált és hasonló mechanizmusokra épülő lépcsőzetes átalakulásuk a végső nitrogénkötő állapotig. Ennek kapcsán kimutattuk, hogy a baktériumok is képesek differenciálódásra; a genomjuk amplifikálásával nagyra nőni és véglegesen átalakulni nem osztódó sejtekké. A baktériumok differenciálódásáért felelős növényi faktorokat keresve felfedeztünk egy olyan géncsaládot, amely csak pillangós virágú növényekben található, és amelynek tagjai csak a szimbiotikus sejtekben fejeződnek ki. Ezek a gének ciszteinben gazdag NCR peptideket termelnek és a baktériumok átalakulását idézik elő. Medicago truncatula modellnövényben legalább 700 NCR gén van, amelyek közül többnek erős, széles spektrumú in vitro antimikrobiális hatása van, több ponton támadva, gyorsan ölve a baktériumokat de gombákat is. Bár elsődleges célunk a peptidek szimbiózisban betöltött szerepének megértése, ezek az eredmények ismét újabb területekre vezettek, új antibiotikumok előállításához, molekuláris mechanizmusuk megértéséhez és az antibiotikum rezisztens törzsek eliminálásához.

Szerencsém volt. Jó indíttatást kaptam az ELTE szakbiológus szakán, majd a Szegedi Biológiai Központban Duda Ernő, Venetianer Pál és munkatársaik révén, de pályám meghatározó lépése mégis férjem, Kondorosi Ádámmal és munkatársaival végzett közös munka volt. Ebben a pezsgő, lelkes, kritikus és építő tudományos légkörben/iskolában, amelyre a legnagyobb igényesség, a nagy és izgalmas biológiai kérdésekre adott válasz volt a jellemző, váltam én is igazi, elhivatott kutatóvá.
Képgaléria

Soltész Iván, az MTA külső tagja:Idegsejthálózatok szerveződése és szabályozása
Székfoglaló előadás: 2017. április 11. kedd (13h)
MTA Székház, Felolvasóterem

Az információ feldolgozását és tárolását az agyban az idegsejtek közötti huzalozás és kommunikáció térbeli és időbeli pontossága teszi lehetővé. Soltész Iván székfoglaló előadásában a hippokampusz nevű agyterületre koncentrálva mutatja be, hogy laboratóriuma hogyan próbálja megérteni az idegsejt-típusok sokféleségének szerepét a neuron-hálózatok működésében. Elektrofiziológiai és morfológiai módszereket használva sikerült jelentős előre-lépéseket tenni a különböző spontán idegsejti aktivitás keletkezésének, mehanizmusának megértésében. Egyes sejt-típusokat optogenetikai eszközökkel, nagy térbeli és időbeli pontossággal manipulálva arra is lehetőség nyílik, hogy megértsük, hogy mi a különböző sejtek szerepe a tanulásban és emlékezési folyamatokban. Hasonló eredményekre és módszerekre építve nem csak a normális, egészséges agy működés megértésére van lehetőség, hanem arra is, hogy betekintést nyerjünk a pathológiás idegsejt-hálózatok jelentősen megváltozott tulajdonságaiba, és mindezek alapján radikálisan újfajta terapiás beavatkozásokat fejlesszünk ki. Erre egy különösen érdekes példa az, hogy a közelmúltban sikerült kisérletes körülmények között, laboratóriumi rágcsálók agyában azt elérni, hogy a látszólag megjósolhatatlanul megjelenő és sokszor kártékony spontán epilepsziás rohamokat sejt-típusok szerinti, időben és térben különösen pontos, szelektív optogenetikai beavatkozásával megállítsuk. Az óriási mennyisegű biológiai “vizes-labor” eredményeket, amiket a neurobiológia felfedez, beleértve a molekuláris, sejt-szintű, szinaptikus és neuron-hálózati működési adatokat is, ma már integrálni lehet olyan “in silico” modellekben, amelyekben minden egyes sejt és szinaptikus kapcsolat egy az egyben reprezentálva van, modern szuperszámitógépek segítségével. Ezek a szigorúan a megmért adatokra épülő, nagy biológiai realizmussal rendelkező szimulációk az esetek többségében meglepően jól reprodukálják a valós idegsejt-hálózatok működését. Minden a laboratórium által épitett számítógépes modell vagy modell-részlet szabadon elérhető az interneten bárkinek.
Képgaléria

Nagy Ferenc, az MTA rendes tagja: A fény és a fotoreceptorok szerepe a növények egyedfejlődésében
Székfoglaló előadás: 2017. március 14. (kedd) 13h 30
Szeged, Biológiai Kutatóközpont

A növények helyhez kötött élőlények, igy biotikus és abiotikus környezetük változásaira metabolizmusuk, formájuk, növekedésük, vegetativ/reproduktiv ciklusaik hosszának megváltoztatásával alkalmazkodnak. Az obligát foto-auxotróf növények számára a fény amellett, hogy a fotoszintézis energiaforrása, egyben alapvetően fontos információ is egyedfejlődésüknek egy adott környezethez történő optimalizációjában. A tökéletes adaptáció feltételezi, hogy a növények gyorsan érzékeljék a természetes fényviszonyok változásait tehát pontos információval rendelkezzenek az adott fénykörnyezet minden fontos paraméteréről, azaz a fény hullámhosszáról, intenzitásáról, irányáról és a megvilágitás időtartamáról. Igy nem meglepő, hogy az evolúció során a növényekben kialakultak olyan speciális fehérjék, fotoreceporok, amelyek képesek ennek a bonyolult kihivásnak megfelelni. A feladat összetettségét jól jellemzi az a tény, hogy a növényi molekuláris biológia modell növénye, az Arabidopsis thaliana, egy tucatnyi fotoreceptort használ a napfény vörös/távoli-vörös, kék-UVA és UV-B komponenseinek detektálására. Az elmúlt évek során nagyvonalakban megértettük ezen fotoreceptorok müködési mechanizmusait, megismertük azoknak a jelátviteli láncoknak számos tagját, amelyek lehetővé teszik, hogy egy adott energiájú vörös, kék, stb. foton elnyelése speciálisan módositsa gének kifejeződési szintjét, fehérjék élettartamát vagy növényi hormonok koncentrációját, azaz végsősoron a növények fényfüggő egyedfejlődését, fotomorfogenezisét. Előadásomban ismertetem kivánom a vörös/távoli vörös fényt elnyelő fotoreceptor család, a fitokrómok, fiziológiás funkcióit, a fitokrómok általános működési mechanizmusát, a fitokrómok által kontrollált jelátviteli láncok komponenseit és kitérek azokra az eredményekre, amelyek révén munkacsoportunk a közelmúltban hozzájárult ezen fotoreceptor család működési alapelveinek molekuláris szintű megismeréséhez.


Miklósi Ádám
, az MTA levelező tagja: Egy etológus utazásai állati elmék körül
Székfoglaló előadás: 2017. február 14. (kedd) 13h
MTA Székház, Nagyterem

Sokan kérdezték már tőlem, hogy miért lettem etológus. Ha jobban belegondolok, engem kezdetektől fogva az elme működése érdekelt, de hamar kiderült számomra, hogy ennek a megértéséhez az emberközpontú pszichológia nagyon szűk értelmezést kínál. Ezzel szemben az etológia, illetve a kutatásaimmal egy időben szárnyait bontó kognitív etológia éppen azt az evolúciós, illetve ökológiai keretet kínálta, amely segítségével a földi elmék működését egy általános keretben tudjuk értelmezni.

Nagy szerencsém volt, hogy az akkor még az ELTE Magatartásgenetikai Laboratóriumaként működő, később Etológia Tanszékké vált kutatócsoport is éppen ilyen irányú vizsgálatokat végzett paradicsomhalakon, így első munkáim is ehhez a témákhoz kötődtek.

Az utóbbi több mint 20 évben egy az elmekutatások szempontjából teljesen új faj képességeinek és viselkedésének etológiai leírásán fáradozunk. Mára a kutya a kognitív etológia egyik legfontosabb modellfajává vált, és a kezdeményezésünk iránt korábban mutatott kétkedés és idegenkedés nem hogy eltűnt, hanem általános lelkesedéssé alakult. Az általunk elindított kutatások és módszertani megközelítések számos külföldi kutató laboratórium számára jelentenek mintát. Sok más csoporttal ellentétben azonban minket nemcsak a kutyaelme működése érdekel, hanem ennek genetikai és idegi alapjai is, sőt nagyon fontosnak tartjuk a megszerzett ismeretek gyakorlati alkalmazását is. Többek között ez vezetett el minket az etorobotika megalapozásához is, hiszen az állati, és különösen a kutyaelme működése jó modellnek tűnik az emberrel együttműködni képes szociális robotok létrehozásához.

Egy ilyen utazás alatt persze a kutatóelme is alakul. Erről is szó lesz az előadásban, amely a sors fintora folytán éppen Bálint-napra esik…
Képgaléria

Simon István, az MTA levelező tagja: A sokszínű fehérje
Székfoglaló előadás: 2016. december 13. (kedd) 13h
MTA Székház, Felolvasóterem

Harminc éve amikor „A fehérje térszerkezetek kialakulásának és stabilitásának egységes modellje” című értekezésemmel pályáztam a biológiai tudományok doktora címre, úgy tekintettünk a fehérjékre, hogy azok korlátozott számú kivételtől eltekintve, vizes közegben stabil térszerkezetű makromolekulák. Akkor úgy látszott, a fehérje dinamikus térszerkezet szerveződésének kérdésköre közel volt a lezáráshoz. Az elmúlt évtizedekben azonban egyidejűleg két nagy tudományos áttörés is történt, amiből az egyik az igényt, a másik a lehetőséget teremtette meg egy új tudományterület, a bioinformatika létrejöttéhez. A genomprojektek, különösen a humán genom program az élettudományok területén eddig nem látott adatmennyiségeket eredményezett, aminek feldolgozása lehetetlen lett volna megfelelő számítástechnikai háttér nélkül. Ezzel egyidejűleg jelent meg az internet, ami lehetővé tette az adatforrások összekapcsolását és az adatok feldolgozását. A szekvencia- meghatározások, technikai okok miatt nem közvetlenül a fehérjéken, hanem az azokat kódoló nukleinsavakon történtek. Így azoknak a fehérjéknek is megismerhettük az aminosav sorrendjét, melyeket nehéz lett volna tiszta állapotban előállítani. Tipikusan ilyenek a membránba ágyazott fehérjék. Megismertük a rendezetlen fehérjéket is, amik létezéséről addig nem is tudtunk. Világossá vált, hogy a fehérjék világa sokkal nagyobb és sokszínűbb, mint hittük. Székfoglaló előadásom az ezen a területen végzett munkáimról szól.
Képgaléria


Ladislav Mucina, az MTA tiszteleti tagja: Evolution of Biodiversity: A Southern Hemisphere Perspective
Székfoglaló előadás: 2016. november 8. (kedd) 13h
MTA Székház, Kupolaterem

Southern Hemisphere has 16-times less dry land that the North. Yet, much of the tropical rainforests, majority of savannas, and three of five mediterranean-type ecosystems found their home on Southern Hemisphere, and as do many biodiversity hotspots that support staggering levels of endemism, beta diversity and regional floras counting thousands of species on areas as mall as only several hundreds of square kilometres. Southern Hemisphere is indeed a very a special place. This lecture will focus on evolution of flora and evolutionary assembly of selected biomes on Southern Hemisphere, and investigate the role of long-term disturbance drivers such as fire (in Brazilian cerrado savannas), explosive young speciation events (such as found in the Greater Capensis of Africa), and formation of evolutionary refugia (musea) that characterise ancient Australia. The role of relative tectonic quiescence (lack of soil regeneration) and associated extremely nutrient poor soils, combined with long-term disturbance by fire (also functioning as serious evolutionary player) in Brazilian campos rupestres, the Cape and Southwestern Australian fynbos and kwongan shrublands are presumed to form the fabric of old, climatically stable landscapes supporting unprecedented taxonomic and biome diversity.
Képgaléria

Szöllősi János, az MTA levelező tagja: Molekuláris kölcsönhatások és a sejtműködés: Utam a biofizikától a tumorok immunterápiájáig
Székfoglaló előadás: 2016. október 11. (kedd) 13h
MTA Székház, Nagyterem

A sejtet a környezetétől elválasztó sejtmembrán kulcsszerepet játszik a sejtek egészséges működésének fenntartásában és a környezettel való kommunikációban. A sejtmembránon keresztüli jelátvitel első lépéseinek vizsgálatára Szöllősi János és kutatócsoportja a Förster (fluoreszcencia) rezonancia energia transzfer (FRET) jelenségét felhasználva új képalkotó és áramlási citometriás módszereket fejlesztett ki, melyek segítségével a sejtfelszíni fehérjék eloszlása időben is nyomon követhető. Az új kísérleti megközelítések lehetővé tették a membránfehérjék dinamikus mintázatai összetételének és funkcióinak vizsgálatát. Eredményeik alapján egy új membránmodellt dolgoztak ki, amely a membrán dinamikus rendezettségét hangsúlyozva módosította a korábban elfogadott Singer-Nicolson membránmodellt. Ezeket a vizsgálatokat a kutatócsoport először az immunsejtek sejtfelszínén található molekulákra – mint az MHC, tetraspan és interleukin receptor molekulák – alkalmazta.

A csoport későbbi kutatásai során az epidermális növekedési faktor receptorcsalád tagjainak (ErbB1-4) sejtfelszíni topográfiáját, konformációját, és jelátviteli mechanizmusát tanulmányozta. Eredményeik szerint a daganatsejtek áttétképző képessége szoros korrelációt mutat az ErbB2 fehérje homoasszociációjának mértékével a tumoros sejtvonalakon. Megállapították, hogy a molekuláris asszociáción túl nagyméretű, akár 1000 ErbB2 molekulát is tartalmazó asszociátumok, klaszterek találhatók emlőtumor sejteken. Ezzel a megfigyeléssel megdöntötték azt a paradigmát, hogy az alapvetően monomer ErbB molekulák csak megfelelő ligandumok kötődését követően asszociálódnak. Megfigyelték, hogy az ErbB2 molekula klaszterek méretének különböző stimulációk (heregulin, EGF, antitest) hatására bekövetkező változása szorosan korrelál a receptorok tirozinkináz aktivitásával. Kimutatták, hogy ErbB2 támadáspontú, monoklonális antitest (trastuzumab) kezeléssel szemben rezisztens tumor sejtek esetén a kötőszövet − sejt interakciók kialakításában résztvevő molekulák (pl. MUC-4, β1-integrin, CD44) fontos szerepet játszanak a rezisztencia kialakulásában.

Az ErbB2 specificikus antitestek alkalmazása mellett a sejtterápia lehetőségét is vizsgálták. Nemzetközi kollaborációban, átprogramozott, ErbB2 ellenes kiméra antigén receptort tartalmazó T sejteket (CAR-T sejtek) hoztak létre és ezeket a sejteket használták fel az emlőtumor sejtek elpusztítására. Eredményeik szerint a trastuzumab-ra alapozott CAR-ral felszerelt T sejtek a trastuzumab rezisztens tumor sejteket is hatékonyan elpusztítják. A módszer klinikai alkalmazhatósága igen nagy jelentőséggel bír.
Képgaléria


Nagy András, az MTA külső tagja: Ős sejtek; út a klinikumhoz
Székfoglaló előadás: 2016. szeptember 13. (kedd) 13h
MTA Székház, Felolvasóterem

"Az őssejtkutatás előretörése gyökeresen megváltoztatta a modern orvoslás lehetőségeit a degenerációs és az öregedéssel kapcsolatos betegségek gyógyítása területén. Remény nyílt az elhalt sejtek pótlására többek között olyan betegségek kezelésében, mint a Parkinson, Alzheimer, gerincvelő sérülés, agyvérzés, vakság, sklerozis multiplex vagy cukorbetegség.

Ebben az előadásban saját kutatói pályámból említek néhány példát arra, hogy mennyire fontos szerepet tölt be a szerencse a kutatásban. A szerencse az én esetemben a matematikus diplomával kezdődött, majd hal-genetikával, neurokémiával, elektronikával, komputer programozással, emlős embriológiával, fejlődés genetikával, humán embrionális őssejt biológiával, hat gyermek születésével, testi sejtek újraprogramozásával és betegség modellek vizsgálatával folytatódott. Dolgozunk azon, hogy, a számomra szerencsés esemény sorozat eljusson a célhoz; az emberi betegségek gyógyításához.

A matematikusságot nem lehet megbánni. Öt éven keresztül a gondolkodást, a logikát sulykolták a fejünkbe. Egy ilyen alapról szinte bármilyen tudományterületre el lehet kalandozni, csak a képletekbe valós dolgokat kell helyettesíteni.

Így a hal-genetika is csak látszólag volt másmilyen, mint a matematika. Közvetlenül az egyetem után ez a hat éves időszak meghatározó fontosságú volt, a fiatal, lelkes és vibráló intellektusú csapat minden hétfő esti találkozója Csányi professzor úr lakásán tovább formálta bennünk a hipotézis és kísérlet tervezés módját, a helyes következtetés fontosságát. Azután jött a neurokémia két éve, Abel Lajtha professzor intézete New Yorkban. A várost nagyon szerettem, a neurokémiát nem annyira.

Két év után újra Magyarország. Keresve az “igazit” egy kis időre más vizekre kalandoztam, a személyi számítógépek hajnalán jött az elektronika és programozás. Ez persze csak rövid ideig tartott, mert beköszöntött megint a szerencse. Csányi professzor úr segítségével támogatást kaptam a kísérleti emlős embriológia létrehozására Magyarországon. Ez aztán, egy lelkes kis csoporttal Gödön, az ELTE Biológiai Állomásán sikerült is. Néhány jó közlemény és négy-öt év után azonban nyilvánvalóvá volt, hogy nagyon nehéz lesz továbblépnünk molekuláris biológia nélkül.

Levelet írtam hát öt külföldi “hírességnek”, hogy fogadnának-e néhány hónapra. Csak egy választ kaptam; Janet Rossant, Mount Sinai Hospital, Toronto. Meglepetésemre, a válaszhoz egy repülőjegy is volt csatolva. Így kerültem Kanadába 1988-ban, ahol először láttam egér embrionális őssejteket és elkezdtem dolgozni velük. Már a nyolcvanas évek végére sikerült ezeket a sejteket “honosítanom” Magyarországon. Később Dr. Gócza Elen, hajdan volt diákom, vitte tovább és teremtette meg a hazai embrionális őssejt kutatást a kilencvenes évek elején.

Megint öt év, és a Mount Sinai Hospital kutatói állást ajánlott föl, független laborral, amit szerencsére elfogadtam. Immár több mint húsz éve létezünk, mint csoport; tehetséges diákok, munkatársak és ügyes segéderők.

Egér embrionális őssejteket használva, az első években funkcionális genetikával foglakoztunk. Géneket távolítottunk el a genomból és analizáltuk ennek következményét a fejődésre és a betegségekre. Néhány gén „híresség” ezek közül: Mash2, VEGF, PDGFC.

Tanulva az egértől, a századforduló után humán embrionális őssejtekkel is elkezdtünk dogozni és Kanadában mi alapítottuk meg az első ilyen sejtvonalakat. Ezzel a tapasztalati háttérrel nem volt nehéz bekapcsolódni az újraprogramozás területére, amikor testi sejtekből őssejteket hozunk létre. Elsőként dogoztunk ki olyan újraprogramozási módszert, ami nem igényel genom módosítást. Majd sikerült kimutatni az újraprogramozás genom károsító hatását és elvégezni az egész folyamat egészen finom részletekig menő jellemzését.

Az elmúlt tíz év felgyorsult kutatási eredményei közel hozták az őssejtek gyógyászati alkalmazását. Néhány kritikus probléma azonban még megválaszolásra szorul. A legfontosabb ezek közül a sejtterápia biztonsága. A legtöbb betegség kezeléséhez in vitro létrehozott sejtek milliárdját kell majd egy betegbe ültetni a hatás eléréséhez. Az in vitro sejt szaporítás viszont szelektál a gyorsan és kontroll nélkül növő sejtekre, ami rákos daganatokat eredményezhet.

A másik probléma, hogy ugyan 2007 óta lehetőség nyílt, hogy minden betegből saját őssejt vonalakat alapítsunk, az orvoslásban ennek jelenleg nincs gyakorlati realitása a magas költségek miatt. Ha viszont genetikailag nem azonos sejteket (allograft) ültetünk a betegekbe, azokat az immunrendszer kilöki. Következésképpen meg kell oldani az allograft sejtek védelmét anélkül, hogy a beteg normális immunfunkcióját gátolnánk. Ez sem könnyű feladat, de szerencsére a biológia is rengeteget fejlődött az immunválasz mechanizmusainak feltárásában.

Mindkét probléma - a sejtes kezelés biztonsága és az immuntolerancia kialakítása - megoldható a sejtek genetikai megváltoztatásával. Jelenleg a laboratóriumom ezzel a két kritikus problémával foglalkozik, és ez áll majd előadásom középpontjában is." (Nagy András)
Képgaléria

Akadémikusválasztás 2013

A székfoglalók rövid összefoglalója

Iannis Talianidis, az MTA külső tagja: A májspecifikus gének epigenetikai szabályozó mechanizmusai

Székfoglaló előadás: 2015.március 10. MTA Székház, Felolvasóterem

A magasabbrendű élőlények sejtjeinek differenciálódását a gének meghatározott csoportjának pontosan szabályozott aktiválódása vezérli. Napjaink molekuláris biológiai kutatásainak egyik kiemelt célja annak megértése, hogyan valósul meg a genetikai információnak az adott sejttípusra jellemző kifejeződése. Nagy hangsúlyt kap annak vizsgálata, hogy a külső és a belső környezetből származó jelek hogyan módosítják a sejt- és egyedfejlődés programját, és a hibás szabályozás hogyan vezethet el különböző betegségek kialakulásához.
A gének adott időpontban történő be- és kikapcsolásáért számos, egymásra épülő mechanizmus felelős, amelyek közül a transzkripció szabályozása alapvető jelentőségű. Az eukarióta gének átírása többlépcsős folyamat, amelynek szabályozásáért a gének különböző régióiban dinamikusan szerveződő multiprotein-komplexek felelősek. Ezeken a régiókon belül funkcionálisan két különböző szekvenciát lehet elkülöníteni: proximális promotereket és távolabb elhelyezkedő enhancer-szekvenciákat, amelyek meghatározott transzkripciós faktorok specifikus kötőhelyeit tartalmazzák, valamint az ún. "core promoter"-elemeket, amelyek az általános transzkripciós faktorok és az RNS-polimeráz II toborzására szolgálnak. Az utóbbi évek kutatási eredményei fényében a fenti mechanizmusokon túl egyre nagyobb jelentőséget tulajdonítunk a kromatinszerkezet változásán keresztül megvalósuló epigenetikai szabályozásnak, amelynek sarokköveit a hisztonfehérjék, illetve a DNS különböző módosításai képezik.

Más szervekhez hasonlóan a májra is jellemző, hogy a génexpressziós aktivitás szoros összefüggést mutat a különféle hiszton-módosulások mintázatával. Ez a tény meggyőzően bizonyítja az epigenetikai háttér jelentőségét a máj organogenezis, a metabolikus homeosztázis és kóros állapotok vonatkozásában. Ugyanakkor a máj fejlődését és a különféle metabolikus állapotokra adott válaszait meghatározó metastabil transzkripciós mechanizmusokkal kapcsolatos ismereteink mára már messze túlmutatnak a DNS- és hiszton-módosulások jelentőségén. A napjainkban körvonalazódó álláspont az ún. transz-epigenetikai szignálok jelentőségét hangsúlyozza, amelyek a génexpresszió szempontjából meghatározó aktív promoterek megjelölésén keresztül lehetővé teszik összetett, magasan szervezett és önfenntartó génregulációs hálózatok kialakulását.

Iannis Talianidis székfoglaló előadásában a fenti mechanizmusok szerepét mutatja be a májspecifikus génexpressziós mintázat szabályozásában.


Buday László, az MTA levelező tagja: Növekedési faktorok jelátviteli pályái: van még mit felfedezni?

Székfoglaló előadás: 2013. december 10. MTA Székház Nagyterem


A növekedési faktorok a sejtműködés számos fontos részletét irányítják, ide értve a sejtosztódást, a sejtmozgást, a sejtadhéziót, de részt vesznek az általános anyagcsere szabályozásában is. Jelpályáik sérülése olyan súlyos, az emberiség jelentős részét érintő megbetegedéseket okozhat, mint a rosszindulatú daganatok vagy a cukorbetegség. A növekedési faktorok receptorokhoz kötődnek a sejtfelszínen, ezek meghatározó tulajdonsága, hogy tirozin kináz aktivitással rendelkeznek. Az aktivált tirozin kináz receptorok összekapcsolódnak, autofoszforilálódnak és elindítják a rájuk jellemző jelátviteli utakat.
Buday László székfoglaló előadásában az epidermális növekedési faktor (EGF) jelpályáján keresztül mutatja be azokat az eredményeket, melyeket az elmúlt 20 évben elért. Külföldi tanulmányútja során elsőként fedezte fel azt a mechanizmust, mellyel a növekedési faktorokat érzékelő receptorok továbbadják a jelet az ún. Ras fehérjék felé. Ennek a felfedezésnek nemcsak az alapkutatásban volt nagy visszhangja, hanem a daganatkutatásban is, ugyanis a Ras fehérjék működése gyakran megváltozik a daganatos sejtekben. Ez a felfedezés is közreműködött abban, hogy napjainkra célzott daganatterápiát lehessen kifejleszteni. Az ún. növekedési jelpálya megismerését követően Buday László és munkatársai figyelme a növekedési faktorok sejtmozgásra gyakorolt hatása felé fordult. Az elmúlt években itt is sikerült leírni két független mechanizmust, amellyel az EGF a sejtmozgást szabályozza. A hazai együttműködésben felfedezett Tks4/HOFI fehérje, melynek hiánya egy ritka genetikai elváltozást, a Frank-ter Haar szindrómát okozza, bizonyos daganatsejtekben egyedül felelős a sejtmozgásért. A munkacsoportnak sikerült előállítania a Tks4/HOFI génhiányos egeret, melynek vizsgálata fényt deríthet arra, hogy a fehérjének milyen szerepe van a növekedési faktorok jelpályáiban, illetve hiánya milyen módon vezet az állat és ember súlyos rendellenességeihez.

Csermely Péter, az MTA levelező tagja:Hogyan tudjuk megváltoztatni a bennünk lévő és a minket körülvevő hálózatokat?
Székfoglaló előadás: 2014. február 11. MTA SZékház Nagyterem

A komplex rendszerek hálózatos elemzése számos olyan tulajdonságra hívta fel a figyelmet, amelyek az aminosavak, fehérjék, vagy éppen idegsejtek által alkotott, bennünk lévő hálózatokban és a minket körülvevő hálózatokban (így a szociális kapcsolataink hálózatában, vagy a minket tartalmazó földi ökoszisztéma hálózataiban) közel azonosak. Ezek a hálózatok mind hatékonyan összekötött kisvilágok. A kisvilágság igen hatékony információtovábbítást tesz lehetővé. Csomópontok (azaz az átlagosnál sokkal több kapcsolattal rendelkező hálózatos nódusok) segítik a hálózatos jelek megkülönböztetését a zajtól. A hálózat csoportjai (moduljai) és ezek hierarchiája az egyes funkciók elkülönítését és működésük összehangolását teszik hatékonyabbá.

Csermely Péter székfoglaló előadásában olyan eljárásokat mutat be, amelyekkel azonosítani tudjuk azokat a hálózatos nódusokat, amelyek különösen nagy hatékonysággal tudják megváltoztatni a bennünk lévő és a minket körülvevő hálózatok működését. E módszereket a Semmelweis Egyetemen működő hálózatos kutatócsoportja (www.linkgroup.hu) fejlesztette ki. E hálózatos pontok egy része hálózatos csoportok sokaságát dinamikusan összekötő „kreatív nódus". A kreatív nódusok váratlan helyzetekben újfajta módon képesek a hálózat tudásának összegzésére, ezáltal új, kreatív hálózatos választ generálnak. A gyógyszercélpontként is alkalmazható hálózatos pontok (vagy azok csoportjai) hálózat-dinamikai vagy játékelméleti elemzéssel is jósolhatók. Az előadás be fogja mutatni a nagy alkalmazkodóképességgel, de kis emlékezőképességgel bíró plasztikus, és a kis alkalmazkodóképességgel, de nagy emlékezőképességgel bíró merev hálózatok közötti különbségeket. A hálózatok plasztikus és merev állapotai közötti átmenetei mind a betegségek kialakulásának, mind pedig az optimális adaptációt megtaláló és rögzítő tanulási folyamatoknak egy alapvető mechanizmusát képezik. A plasztikus hálózatokat a központi nódusaikon, a merev hálózatokat viszont a központi nódusaikkal szomszédos nódusaikon célszerű megtámadni ahhoz, hogy optimális (azaz kellően nagy, de a hálózatos rendszert még nem összezavaró) hatást érhessünk el. Ez a felismerés gyógyszercélpontok új csoportjainak megtalálását teheti lehetővé.

Fábry Zsuzsanna, az MTA külső tagja: Autoimmun és gyulladásos betegségek a központi idegrendszerben
Székfoglaló előadás: 2014.november 11. MTA Székház, Felolvasóterem

Az utóbbi évek kutatásai hozzájárultak ahhoz, hogy bepillantást nyerjünk egy izgalmas új területre, a neuroimmunológiára, és jobban megértsük az idegrendszer és az immunrendszer közti kölcsönhatásokat. Különösen fontos annak megértése, hogy hogyan kezdődik az agyi antigének elleni immunitás, ami hozzájárulhat autoimmun betegségekhez és megváltoztathatja az immunválaszt idegrendszeri traumákra.

Fábry Zsuzsanna székfoglaló előadásában összefoglalja azokat a természetes és adaptíve immunológiai mechanizmusokat, amelyek szerepet játszanak a központi idegrendszer autoimmun betegségeiben és agyi sérülésekben (trauma, agyvérzés). Az utóbbi években elérhetővé vált technikai és metodikai lehetőségeket alkalmazva olyan indukálható agyi sejtspecifikus antigén transzgenikus egér modelleket fejlesztettek ki, amelyek új perspektívát adtak az agyi immunitás ellenőrző szerepének (immunsurveillance) tanulmányozására.

A Fábry csoport kutatása hozzájárult annak az új koncepciónak a kifejlesztéséhez, hogy a dendritikus sejtek mennyisége és eloszlása, funkcionális állapota limitálja az autoimmune betegségek kialakulását az agyban azáltal, hogy szabályozzák az autoreaktiv T sejteket az idegrendszeri gyulladásokban. Az előadó áttekintést nyújt az elmúlt évek eredményeiről, amelyek leírják, hogy a természetes és adaptíve agyi immunválasz szerepet játszik különböző agyi gyulladásos modellekben (trauma, autoimmun myelin gyulladás, agyvérzés). A munkacsoportnak az egyik megfigyelése, hogy szisztemikus fertőzések csökkenthetik az agyi autoimmune betegségeket (a hygienia hipotezis), klinikai kipróbálása jelenleg is folyamatban van. A humán kutatások új molekuláris tényezőket tártak fel (bizonyos E3 ubiquitin kinázok, és idegi növekedés faktorok) amelyeken keresztül bélfertőzések regulálhatják az agyi immunválaszt szklerozis multiplex betegekben. A klinikai kezelés a betegek egy csoportjában csökkentette az MRI detektált gyulladásos gócok számat, ami arra utal, hogy lehetséges, hogy a betegek egy csoportját új terápiával gyógyíthatják.

Nagy László, az MTA rendes tagja: Gének, genomok, sejtsorsok
Székfoglaló előadás: 2014. június 10. MTA SZékház, Felolvasóterem

A biológia egyik legizgalmasabb, és máig megválaszolatlan kérdése, hogy az élőlények különböző sejtjei hogyan alakulnak ki ugyanazt a genetikai információt használva. A sejtek különbözőségének elsődleges oka a gének eltérő kifejeződése. Ezért a genom kapcsolói fehérjéi, az un. transzkripciós faktorok felelősek. Fontos megjegyezni, hogy az eltérő génkifejeződés a beteg sejt vagy szövet jellemzője, és számos esetben okozója is. Az elmúlt évtized genombiológiai kutatásai és technológiai fejlesztései megteremtették annak a lehetőségét, hogy részletes és teljes képet nyerjünk arról, hogy hogyan működnek ezek a kapcsolók, hogyan biztosítják a különböző gének ki- vagy bekapcsolását és milyen módon szabályozzák a sejtek differenciálódását és működését. Az emberi genom és a különböző állati genomok ismerete valamint a molekuláris biológiai módszerek nagyhatékonyságú szekvenálással való összekapcsolása lehetővé teszi, hogy meghatározzuk egy-egy sejt kialakulásáért felelős fehérje faktorok genom szintű működését, az általuk szabályozott gének összességét és egy adott faktor működési mechanizmusát. Az így elérhető eredmények alapvetően alakítják át a génkfejeződés mechanizmusáról meglévő ismereteinket és lehetőséget biztosítanak olyan új mechanizmusok feltárására, amik használhatók emberi betegségek gyógyítására.

Nagy László előadásában bemutatja a genombiológia fejlődésének legújabb állomásait, az elérhetővé vált technikai és metodikai lehetőségeket és azok alkalmazhatóságát felfedező és alkalmazott kutatásokban. Illusztrálja ezeket a fejleményeket azokkal az eredményekkel, amelyeket munkacsoportjával a szteroid hormonreceptorok tanulmányozása során ért el. Megmutatja, hogy hogyan szabályozzák egyes hormonreceptorok az immunrendszer egyes sejtjeinek specializálódását, hogyan működnek együtt citokin szignálutakkal és hogyan tárhatóak fel új biológiai szabályozási utak a genombiológia és bioinformatika eszközeivel. Ezáltal bepillantás nyerünk azon szabályozási mechanizmusokba és hálózatokba is, amik összekötik az anyagcserét az immunfolyamatokkal.

Az előadó kitér arra is, hogy a sejtek eltérő génkifejeződési mintázata hogyan használható fel biológia folyamatok jobb megértésére és betegségek hatékonyabb diagnózisára, kezelésére.

Nusser Zoltán, az MTA rendes tagja: Idegsejtek és szinapszisaik strukturális, molekuláris és funkcionális diverzitása
Székfoglaló előadás: 2014. március 11. MTA SZékház Felolvasóterem

Az agyunkat felépítő idegsejtek legfőbb feladata a bejövő elektromos jelek (serkentő posztszinaptikus potenciálok: EPSP) összegzése és kimenő jellé (akciós potenciál) való átalakítása. Több mint 100 éve ismert, hogy a központi idegrendszert felépítő neuronok hatalmas, szerteágazó dendritfával rendelkeznek, és a dendriteken található a bejövő serkentő szinapszisok túlnyomó többsége. Ezzel szemben az akciós potenciálok az axon kezdeti szakaszán (iniciális szegmentum) keletkeznek. Ez a térbeli elrendeződés számos kihívás elé állítja a neuronokat. A sejttestől távol eső szinapszisokban keletkezett EPSP-k nagysága folyamatosan csökken, ahogy terjednek a dendritekben a sejttest és az iniciális szegmentum felé. Ez a csökkenés olyan mértékű, hogy a több száz mikrométerről érkező EPSP-k amplitúdója az eredeti méretének csak pár százaléka marad. Régóta feltételezik, hogy az ilyen mértékű attenuáció kompenzálására léteznie kell valamilyen mechanizmusnak az idegsejtekben.

Nusser Zoltán a székfoglaló előadásában bemutatja azon kutatási eredményeiket melyekben megvizsgálták, hogy különböző neuronok hogyan képesek a fent említett drasztikus EPSP attenuáció negatív hatását kivédeni. Nagy feloldású fagyasztva tört replika-immunjelöléssel megmutatták hippokampális piramissejteken, hogy nem csak az axon iniciális szegmentuma, hanem a dendritek is tartalmaznak feszültség-függő Na+ csatornákat. Annak ellenére, hogy a dendritikus Na+ csatornák sűrűsége 40-ed része az iniciális szegmentumon található mennyiségnek, ez is elégséges ahhoz, hogy a dendritekben is kialakulhassanak gyors regeneratív membrán potenciál változások (spike-ok), melyek hatékonyabban tudnak axonális akciós potenciált kiváltani. Ugyanakkor kísérleteik a kisagyi Golgi sejteken rávilágítottak, hogy a piramissejteknél talált dendritikus jelenségek nem jellemzik általánosan az összes idegsejtet. Megmutatták ugyanis, hogy a Golgi sejtek dendritjein se feszültség-függő Na+ se K+ csatornák nem találhatóak, így ezekben nem alakulhatnak ki dendritikus spike-ok. Azonban a dendritek között formálódó elektromos szinapszisok lehetővé teszik, hogy a Golgi sejtek dendritjeire érkező szinaptikus áramok a szomszédos sejtekre is átterjedjenek és így hatékonyan integrálódva képesek a Golgi sejtek hálózatát aktiválni.

Szathmáry Eörs, az MTA rendes tagja: Evolúció: elvek, modellek, technológiák
Székfoglaló előadás: 2014. szeptember 9. MTA Székház, Felolvasóterem

A híres fizikus Roger Penrose szerint az általános relativitáselmélet és a kvantumtérelmélet mellett a harmadik legnagyobb teljesítőképességű elmélet a darwini evolúciós elmélet. Dobzhanzky híres diktumát (A biológiában minden csak az evolúció fényében nyer értelmet) kiegészítették azzal, hogy az evolúcióban minden csak a populációgenetika fényében kap értelmet. Ez utóbbi lényegében azt jelenti, hogy nem lehet modellezés nélkül megúszni.

Az evolúciós egységeknek meghökkentően kevés feltételnek kell megfelelniük. Kell, hogy sokasodjanak, eközben tulajdonságaik egy részét átörökítsék, de nem teljesen pontosan, vagyis új öröklődő változatok is megjelenhessenek. Ha az átörökített tulajdonságok egy része befolyásolja a hordozó egységek túlélését és/vagy szaporaságát, akkor az ilyen egységek populációjában a természetes szelekció révén evolúció folyhat le. Az egységeknek nem kell feltétlenül organizmusoknak lenniük: molekulák vagy nyelvi elemek is evolválódhatnak.

Az előadásban Szathmáry Eörs az elveket molekuláris rendszereken mutatja be. Látni fogjuk azt is, hogy a nagyon elméleti konstrukciók hogyan vezethetnek élvonalbeli fejlesztésekhez. Áttekintjük, hogy milyen elméleti és kísérleti lehetőségek vannak rá, hogy a legkorábbi nagy evolúciós átmeneteket értelmezhessük.

Werner Sieghart, az MTA tiszteleti tagja: GABA-A receptor subtypes: Exciting targets for the development of clinically important drugs
Székfoglaló előadás: 2014. április 08. MTA Székház, Felolvasóterem

Werner Sieghart a Bécsi Orvostudományi Egyetem Agykutató Intézetének professzora, kinek úttörő munkássága az agy szerveződésének több szintjét öleli át, a neurotranszmitter receptor-molekulák három dimenzios atom-feloldású szerkezetének modellezésétől a receptort kódoló gén mutációinak viselkedésre gyakorolt hatásáig. Felfedezései és szisztematikus koordináló munkássága alapján Sieghart professzor a világ legelismertebb szakértője az agyban neurotranszmitterként ható gamma-amino-vajsavat detektáló GABAA receptornak, mely célpontja számos klinikumban alkalmazott gyógyszernek, mint pl. a benzodiazepinek (Valium), és élvezeti drognak mint pl. alkohol, továbbá redkívül fontos szerepet játszik mind a normális működésben, mind neurológiai és pszichiátriai rendellenességekben. Munkatársaival olyan általa előállított antitesteken alapuló meghatározási módszereket dolgozott ki, mellyel elsőként sikerült meghatároznia egyes GABAA receptorfajták alegység-tartalmát, ezzel megjósolva drog-érzékenységüket. Felfedezte a GABAA receptor sztöchiometriáját és alegység-sorrendjét. A GABAA receptor homológián alapuló molekuláris számítógépes modellezése alapján megjósolta, majd kísérletileg azonosította a benzodizpein-kötő hely aminosav-térképét és háromdimenziós szerkezetét, mely új utakat nyit meg e fontos molekulán ható drogok kifejlesztésére. Sieghart professzor óriási tiszteletnek örvend nemcsak a molekuláris neurobiológiában tett felfedezéseiért, de oktató, szervező és iskolateremtő munkásságáért is.

Wolf Singer, az MTA tiszteleti tagja: Philosophical Implications of Brain Research: Discrepancies between First and Third Person Perspective
Székfoglaló előadás: 2014. január 14. MTA Székház Felolvasóterem

Wolf Singer, Max Planck Institute for Brain Research, Frankfurt/Main
Frankfurt Institute for Advanced Studies (FIAS), Frankfurt/Main
Ernst Strüngmann Institute (ESI) for Neuroscience in Cooperation with Max Planck Society, Frankfurt/Main

Az utóbbi évtizedek neurobiológiai kutatásai betekintést engednek az emlős agy szerveződésének olyan részleteibe, melyek ellentmondásban vannak bizonyos - a viselkedés közvetlen vizsgálatából és önvizsgálatból nyert - filozófiai következtetésekkel. Ezek az ellentmondások kapcsolatosak az érzékleteink objektivitásával, az érzékelési és végrehajtási folyamatok szerveződésével, és végül akaratlagos énünkkel, amely egy központi "szervezőként", agyunk "megfigyelőjenként", koordinálja cselekedeteinket, értékeket és prioritásokat határoz meg. Idegtudományi szemszögből az agy egy komplex, nem-lineáris dinamikával rendelkező önorganizáló rendszer, amelyben a "párhuzamosan futó feldolgozás" dominál a hierachikusan szerveződött "parancs-struktúra" felett. Az idegtudományok azt is igazolják, hogy az agy idegi folyamatai a természet törvényeit követik. Ezek a megfontolások nyilvánvalóan befolyásolják a Szabad Akaratról alkotott képünket. A neurobiológia eredményei azt sugallják, hogy érzékleteink egy olyan alkotási/épitkezési folyamat eredményei, melyek az evolúcióból, a fejlődési imprintingből, és az érzékszervi információk interpretációjának életen át tartó tanulásából eredeztethető ismereteken alapulnak. Ezen új nézet fontos következményekkel jár ismeretelméleti gondolkodásunkban és a szociális tolerancia koncepcióinak értékelésében.

Somogyi Péter, az MTA rendes tagja:Térspecifikus idegsejtek időhálózata és memória az agyban
Székfoglaló előadás: 2013. november 12. MTA Székház Felolvasóterem

Agyunk képes arra, hogy megjósolja a közeljövőt a jelenben érkező jelek és az életünk során összegyűjtött és eltárolt tapasztalatok alapján. Ezzel lehetővé teszi, hogy gyors és a jelen helyzethez legjobban alkalmazkodó döntéseket hozzunk. Sok funkcióban az agyunk anélkül teszi meg ezt a jóslást, hogy arra figyelmet kellene fordítanunk. Mind az eltárolt információ előhívása, mind a jelenben érkező ingerek feldolgozása nagyszámú idegsejt időben ezred másodperces pontossággal összehangolt működését igényli. Ezt az időbeli precizitást az idegsejt kapcsolatok pontos huzalozása, a sejtek közötti szinaptikus kapcsolatok szelektív térbeli eloszlása segíti. A térben és időben specifikusan működő különféle idegsejt fajták együttese képezi az agy időhálózatát, mely biztosítja a viselkedés adaptációját.

Somogyi Péter az időhálózat koncepció alkalmazását mutatja be az agykéreg hippokampusznak (latin, csikóhal) nevezett területén, amely a deklarálható és tudatosan előhívható memória kódolásában és felidézésében játszik döntő szerepet, a hüllőktől az emberig. A hippokampusz az időben lezajló események sorrendjét kódolja, mint pl. egy útvonal mentén lévő helyek egymásutánisága vagy a szavak sorrendje a mondatban. Az egyes helyeket vagy eseményeket reprezentáló piramissejt-együtteseket gamma-amino vajsav (GABA) transzmittert felszabadító idegsejtek koordinálják. Munkatársaival együtt felfedezte, hogy ezen idegsejt féleségek rendkívül specializáltak. Ez a specializáció a piramis sejtekre való hatás pontos helyében, valamint a transzmitter időbeli kibocsátásának dinamikájában nyilvánul meg. Szabadon mozgó patkányokban fiziológialilag elvezetett és azonosított GABA sejtek működédének megismerésével arra a következtetésre jutott, hogy az összehangolt működést jelentő ritmikus agyi hullámtevékenységet a gátlás időbeli szubcelluláris átrendezése teszi lehetővé a piramissejtek felszinén. Az időhálózat általuk feltárt mechanizmusa döntő szerepet játszik a memórianyomok rögzítésében, megerősítésében és felidézésében.

Tamás Gábor, az MTA levelező tagja:Mai válaszok klasszikus kérdésekre agykérgi neuronhálózatokban

Székfoglaló előadás: 2013. szeptember 10. MTA Székház Felolvasóterem

Az idegtudomány egyik alapkérdése, hogy milyen feladatok ellátására képesek az idegsejtek egymagukban, illetve milyen szerepköröktől veszik át az egyes sejtek funkcióját a bonyolultabb idegi sejthálózatok. Tamás Gábor székfoglaló előadásában két különös agykérgi sejttípus példáján mutatja be, hogy mai ismereteinknek megfelelően hol húzódik ez a határvonal. Az egyik klasszikus elképzelés szerint a különféle idegsejtek térben kifinomultan elrendeződő, pontszerű kapcsolódási pontokon, a szinapszisokon keresztül kapcsolódnak egymáshoz. Úgy tűnhet, hogy az agykérgi szinapszisok milliárdjai közt az egyetlen sejthez tartozó néhány ezer szinapszis pusztán csepp lehet a tengerben. A kutatócsoport eredményei alapján például választott egyik sejttípus, a neurogliaform sejt, azonban furcsa módon működve nemcsak hogy képes ellensúlyozni ezt a hátrányt, hanem az egyedi sejtek és a hálózatok közti híd szerepét is betöltheti. A másik klasszikus alapelvnek megfelelően egy adott idegsejt vagy gátló, vagy serkentő működésű az idegi hálózatokban. Az előadás a kandeláber sejtek példáján és a magyar idegtudomány három generációjának munkáján keresztül értelmezi a gátló és serkentő funkció határait és lehetőségeit nemcsak a kísérleti állatok agyi hálózataiban, hanem az emberi agykéreg vonatkozásában is.

Axel Ullrich, az MTA tiszteleti tagja: Molecular Medicine 1978-2013
Székfoglaló előadás 2013. október 1. MTA Székház Nagyterem


Axel Ullrich a Max Planck Intézet Molekuláris Biológiai részlegének igazgatója. Szűkebb szakterülete a molekuláris biológia és a jelátviteli terápia. Tagja a Deutsche Akademie der Naturforscher Leopoldina-nak és az American Academy of Arts & Sciences-nek. Prof. Axel Ullrich, a géntechnológiai kutatások egyik úttörője és kiemelkedő alakja több mint 525 rangos szaklapban megjelent cikket publikált, és a Science Watch szerint az 1983-2007 közötti időszakban 75,631 citációjával a világ 9. legtöbbet idézett tudósa, Hirsch indexe 123.

Axel Ullrich székfoglaló előadásában többek között beszámol a világon elsőként általa klónozott prepro-Insulin cDNS-ről, ami az első gén-technológia alapú fehérjét eredményezte, amit a Genetech fejlesztett ki "Humulin" néven. Az EGF, NGF, IGF-1 és IGF-2 cDNS-ének klónozása révén munkatársaival együtt ő derítette fel ezen növekedési faktor fehérjék elsődleges szerkezetét. Számos növekedési faktor receptor (Inzulin Receptor, PDGFR, IGFR, CSFR és SCFR) klónozása is a nevéhez fűződik. Az EGFR és a c-erbB klónozása és az amplifikáció megállapítása révén az első proto-onkogen teljes karakterizációját és az onkogenikus mutáció beazonosítását is ő végezte el, ami az egyénre szabott terápia fontos alappilére lett. A székfoglaló előadáson résztvevők képet kaphatnak arról, hogy Axel Ullrich és munkatársai fedezték fel és klónozták meg a Her2/neu növekedési factor receptor onkogent, ami elsősorban az emlőtumorokban meghatározó jelentőségű, majd kifejlesztettek ellene egy monoklonális ellenanyagot, ami az első célzott rákterápiás gyógyszerhez vezetett Herceptin néven (Genentech/Hoffmann-La Roche). A HER3 onkogén ellen is hatékony ellenanyagot fejlesztett ki és beazonosította az Axl receptor tirozin kinázt, mint a metasztázis képződésben kiemelten fontos terápiás célmolekulát.

Professzor Ullrich és munkacsoportja azonosította be a vasculáris rendszerben és a tumor angiogenezisben meghatározó szerepet játszó Flk-1/VEGFR2 receptort, aminek nyomán kifejlesztették a célmolekula specifikus anti-angiogenikus SU6668 és SU11248-as hatóanyagokat. Ez utóbbit SUTENT/SUNITINIB néven az első ún. tervezetten "multiple target" kinázgátló gyógyszerként 2006 januárban hozta ki gyógyszerként a Pfizer, és engedélyezte az FDA. Az FGFR4 receptor emlő és vastagbél tumorok igen fontos és prognosztikus jelentőségű mutációjának beazonosítása nyomán kifejlesztettek erre a receptorra is egy terápiásan fontos ellenanyagot. Professzor Ullrichnak fontos szerepe volt a tumor sejtek jelátviteli hálózatának felderítésében és a kináz enzimek és a G-protein kapcsolt receptorok kölcsönhatásainak megismerésében.

Axel Ullrich több mint 20 éve dolgozik együtt Kéri Györggyel, a biológiai tudományok doktorával és az SE Orvosi Vegytani Intézetben működő MTA kutatócsoporttal. 1999-ben megalapították a Vichem Chemie Kutató Kft.-t, ami a kináz inhibitorok egyik vezető biotech cége lett. Ullrich professzort a Debreceni Egyetem és a Semmelweis Egyetem is díszdoktorává avatta. Axel Ullrich professzor munkásságát eddig több mint 50 rangos nemzetközi kitüntetéssel honorálták.

Akadémikusválasztás 2010

Az elhangzott székfoglalók rövid összegfoglalója

Cowey, Alan, az MTA tiszteleti tagja: Agy és tudat
Székfoglaló előadás, 2011. április 12.

Professzor Alan Cowey, (FRS) a Brit Királyi Akadémia tagja, az Oxfordi Egyetem emeritusz professzora, a látási percepció és a látással kapcsolatos tudatos és nem tudatosuló funkciók kutatásának úttörője. Kiemelkedő jelentőségű állatkísérletekben illetve emberben történt vizsgálatokban számos olyan felfedezést tett, amelyek meghatározó szerepet játszottak a kognitív tudományok fejlődésében. Azonosította a majom agykérgi látóterületeinek szerepét, felfedezte a majom második agykérgi látóterületét és vizsgálta a látásban betöltött szerepét. Felfedezéseket tett a "vaklátás" - más néven, nem tudatosuló látás -, a színlátás agykérgi mechanizmusai, az agykérgi eredetű színvakság, valamint a látással kapcsolatos tudati funkciók terén.
Székfoglaló előadásában bemutatott "vaklátás" az a jelenség, amelyben a látásban részt vevő agykérgi sérülés miatt, a beteg nem tud róla, hogy lát, de ha választania kell egy képen, hogy két ház közül melyikbe menne be, és az egyik ház ég, nem választja az égő házat, tehát tudatosulás nélkül valamelyest lát. Ez a jelenség segit a tudatos felismerések normális mechanizmusainak megértésében - mutatott rá a professzor. Alan Cowey előadásában olyan kísérleteket mutatott be, amelyekben a kutatók az emberi agy különböző területeit mágneses térrel stimulálják, hogy megismerjék az agy normális és patológiás működését, illetve a tudati folyamatok mechanizmusait.
Munkásságát világszerte értékelték: számos dijat kapott, több egyetem díszdoktora, valamint a Brit Királyi Akadémia (Royal Society), a Brit Orvosi Akadémia és az Academia Europaea tagja. Számos magyar kutatóval is dolgozott, akik tudományos fejlődésében meghatározó szerepet töltött be. Többek között együttmüködött Freund Tamással, Gulyás Balázzsal, Kisvárday Zoltánnal, valamint Somogyi Péterrel. Tevékenységével iskolát teremtett. Ennek az iskolának alkotó tagjai olyan magyar kutatók, akik az Alan Cowey-nál szerzett tapasztalataikat a magyar tudományosság érdekében is kamatoztatják.

John S. Buckeridge, az MTA tiszteleti tagja: „Evolution and Adaptation - a case study using cirripedes (Thoracia) and eucalypts" (Myrtaceae)"
Székfoglaló előadás 2011. szeptember 13.

Professzor John S. Buckeridge a Nemzetközi Biológiai Unió (IUBS) volt elnöke. A geológia és környezetkémia, ökológia nemzetközileg elismert művelője. A föld- és környezet- valamint az őslénytan és tengerbiológia területein számos új megfigyeléssel gazdagította ismereteinket. Nagyszámú munkája foglalkozik a tengeri kacslábú rákokkal (Cirripedia), ammonitesekkel, teknősökkel és egyéb fosszíliákkal, feltárva életmódjukat, elterjedésüket. A gumifák és a kacslábú kagylók először a Paleocénben jelentek meg, a legkorábbi lelőhelyük Gondwana, de mindkét taxonnak jól ismert képviselői vannak az Eocénig Ausztráliában, és optimális környezeti körülmények között mindkettő rendkívüli rugalmassággal jellemezhető. Előadásában a környezeti változás hatását mutatja be két nagyon eltérő csoportban: a kacsakagylók és eukaliptusz fák körében. Dió- vagy kacsakagylókat először a déli óceánokból írták le a K/T tömeges kihalást követően. A késői Paleogén során a csoport gyors radiációja sokrétűvé tette őket a legtöbb tengeri élőhely benépesítésére. Bár a legkorábbról ismert formát óvatosan Blathylasma-ként írták le, amely szabályos hatlapú formából alakult ki és a Chatham Szigetek tufás üledékéből került elő. (Buckeridge, 1983). Az üledékhez kötött Bathylasma újabb elemzése kimutatta, hogy nemcsak nyolclapú, de legalább is egy csavarvonalú pikkellyel van körbevéve. Ezek a kagylók mind a Paleocén-Eocén csúcshőmérsékletet, mind pedig a Pleistocén eljegesedést túlélték, ami igazolja alkalmazkodási képességüket a gyorsan változó körülményekhez, mely alakokat a parti öv felső részéből (Chthamalus) 3600 m mélységig (Tetrachaelasma) ismerünk, s ezen a formán belül különböző alakzatok ismertek: szikla, fa és különböző víz színén lebegő anyagokon telepednek meg szimbiózisban és/vagy kommenzalismuban a jóval nagyobb termetű tengeri élőlényekkel. Darwin nézete (1854) a kagylók késő harmadkori eredetéről diverzitásukban, elterjedésükben és biomasszájukban is tükröződik.
Az ausztráliai Myrtaceae azokat a növényeket foglalja magában, melyek a bozót-mérettől a világ legmagasabb fáiig terjednek. Buckeridge professzor tevékenysége ezen a kutatási területen is meghatározó Ausztráliában. A legfontosabb mirtusz a szélesebb értelemben vett eukaliptusz-faj, vagy gumifa, amely eredeti ausztrál, jelenleg mégis a legszélesebben kultivált fa a világon. Az eukaliptuszok örökzöldek, aromas levelűek és eukaliptolt termelnek. Bár a legkorábbról ismert Eucalyptus valószínűleg a Patagóniai Paleocénből származik (Crisp és mtsai, 2011), az Eocéntól Dél-Ausztráliából is ismert. A legkorábbi időktől, úgy látszik, az Eucalyptus olyan stratégiával rendelkezett, mely lehetővé tette, hogy Ausztrália nyílt erdeiben dominánssá vált, s ez nagyon gyúlékony eukaliptusz-olaj termelését is jelenti (49 oC lobbanásponttal) egy, az erdőtüzeket követő, példa nélküli regenerációs képességgel és a növényevők elriasztásának kifinomult képességével. Az Ausztrál vidék arculatát az eukaliptusz uralja, mivel nincs rivális.
Tudományos munkája mellett John Buckeridge kiemelkedő nemzetközi szerepet vállalt a tudomány etikai elvek nemzetközi szintű alakításában, ezek népszerűsítésében és generációknak történő oktatásában.
John Buckeridge professzor több évtizede tart fenn intenzív kapcsolatot magyar kutatókkal és a tihanyi Limnológiai Intézettel.

Erdei Anna, az MTA rendes tagja: Egy multifunkcionális komplementfehérje immunmoduláló szerepe; a veleszületett immunitástól az adaptív immunrendszer működéséig
Székfoglaló előadás, 2010. október 12.

Székfoglaló előadásában Erdei Anna az immunrendszer működésében fontos szerepet betöltő komplementrendszerrel kapcsolatos kutatási eredményeikről számolt be. Ennek a sejtplazmában található enzimrendszernek kulcsfontosságú molekulája a C3 fehérje, melynek aktiválása számos különböző biológiai szerepet ellátó fragmentum képződéséhez vezet. Az egyik, a C3a, kisméretű peptid, melyről Erdei Anna és kutatócsoportja bebizonyította, hogy az allergiás reakciókat meghatározó hízósejtekhez és bazofil granulocitákhoz kötődve gátolja e sejtek működését, így az allergiát okozó anyagok felszabadulását.
A C3 molekula hasításakor keletkező nagyobb méretű fragmentum, a C3b kovalens kötéssel kapcsolódik az aktiváló ágenshez - köztük kórokozókhoz, antigénekhez, sejtekhez, különböző fehérjékhez -, ezáltal részt vesz az immunrendszer hatékony működésében. Ezek a nagyobb fragmentumok ugyanakkor hidat képezhetnek a veleszületett és az adaptív immunrendszer között, és így ez utóbbi működését szabályozzák. Erdei Anna és kutatótársai megmutatták, hogy a C3-fragmentumok kovalensen kötődnek dendritikus sejtekhez is, így befolyásolva a fajlagos immunválasz kialakulását.
Az ellenanyagtermelő B-limfociták esetében elsőként írták le, hogy a sejteken megjelenő úgynevezett 1-es típusú komplementreceptor (CR1) a sejtműködés gátlásában játszik fontos szerepet, és ezzel a szabályozás egy korábban nem ismert szintjét teszi lehetővé. A kutatócsoport kimutatta, hogy autoimmun betegek memória B-sejtjein ezeknek a receptoroknak a száma jóval kisebb az egészséges donorokéhoz képest, ami hozzájárulhat a betegségre jellemző autoantitestek megjelenéséhez. Erdei Anna előadásában elmondta: munkacsoportunkban a Diagnosticum Zrt.-vel együttműködve nemrégen megindult kutató-fejlesztő munka eredményeként kidolgoztunk egy olyan fehérje-chip rendszert (AbC-antibody-complement arrays), melynek segítségével egyszerre mérhetõ egy adott antigénre specifikus ellenanyag kötődése, valamint annak komplementaktiváló képessége. E technológia emberi diagnosztikai célra is alkalmazható, főként autoimmun betegek esetében.

Gergely Pál, az MTA rendes tagja: A fehérjefoszforiláció karrierje: a glikogén anyagcserétől a komplex sejtfolyamatok szabályozásáig
Székfoglaló előadás, 2010. október 12.

Székfoglaló előadásában Gergely Pál a protein foszfatázok szerkezetét, élettani és kórélettani folyamatokban betöltött szerepét mutatta be humán sejtvonalakon végzett saját vizsgálatain keresztül. A fehérjék reverzibilis foszforilációja a legelterjedtebb szabályozó mechanizmus az eukarióta élőlények sejtfolyamataiban. A legtöbb sejten kívülről érkező jel (pl. hormonok, növekedési faktorok, ingerületátvivő anyagok) fiziológiai hatását a sejten belüli fehérjék foszforilációs szintjének megváltoztatásával fejti ki. A jelátviteli folyamatok bonyolult hálózata a legkülönbözőbb sejtfolyamatokat szabályozza, köztük a sejtosztódást, az anyagcsereutakat, a transzport-folyamatokat, a kontraktilitást és a motilitást. A fehérjék foszforilációját az úgynevezett protein kinázok katalizálják, míg a foszfátcsoport eltávolítását a fehérjékről a protein foszfatázok végzik. A sejtben található fehérjék pillanatnyi foszforilációs állapotát az ellentétesen működő enzimpár (vagy éppen többféle kináz és többféle foszfatáz) aktivitásának aránya határozza meg. Ezért az átalakító enzimek szerkezete, sejten belüli lokalizációja és az egyes folyamatokban betöltött funkciójuk vizsgálata a biokémiai, a molekuláris biológiai és élettani kutatások előterébe kerültek.
Gergely Pál tudományos tevékenysége lehetővé tette, hogy a Debreceni Egyetem Orvosi Vegytani Intézetében létrejöjjön a hazai fehérje foszforilációs és defoszforilációs kutatások műhelye. Tehetséges munkatársak bevonásával a jelátviteli folyamatok számos részletét tanulmányozzák különböző modellszervezetekben, korszerű biokémiai, molekuláris biológiai és immunológiai módszerekkel. Nemzetközi kollaborációs és publikációs aktivitásuk alapján méltán tartják számon az iskola munkásságát a világ vezető laboratóriumaiban is. 2007-től a Debreceni Egyetemen Gergely Pál vezeti az MTA által támogatott „Sejtbiológia és jelátvitel" munkacsoportot is.

Glant Tibor, az MTA külső tagja: A rheumatoid arthritis immunológiai és genetikai modellje
Székfoglaló előadás, 2011. március 8.

Rheumatoid arthritis (RA) etiológiája és genetikája, évtizedek óta tartó tudományos erőfeszítések ellenére, még ma is a legkevésbé ismert autoimmun betegségek egyike. Több ezer betegen elvégzett genetikai térképezés ellenére is csak megközelítő elképzeléseink vannak arra vonatkozóan, hogy milyen genetikai defektusok felelősek a betegség kialakulásáért. Ezen genetikai faktorok kromoszómális lokalizációjának térképezése elengedhetetlen a betegség molekuláris hátterének es pathogenezisének megértéséhez, továbbá, elősegítheti a megfelelő diagnózis felállítását es az optimális terápia megválasztását. A rendkívül heterogén humán populációban, ha csak valami egészen új és váratlan tudományos áttörés be nem következik, a fenti komponensek beazonosítása még évtizedeket vehet igényébe. Ebben a megközelítésben, a RA-szel kapcsolatos "személyre szabott medicina" még igen sokáig várathat magára. Mindezek fényében talán szükségtelen annak hangoztatása, hogy milyen értéket képvisel a tudomány számára egy olyan beltenyésztett egértörzs és az azon alapuló kísérleti rendszer, amiben a már megismert pathológiás faktorok kizárása mellett, további genetikai komponensek (gének) felderítése lehetséges.
Közel három évtizeddel ezelőttre datálódik az a véletlen megfigyelésünk, ami szerint porc-fehérjével immunizált BALB/c egerek az emberi RA -hez nagyon hasonló kórképet fejlesztenek ki. Azóta ennek a modellnek további RA-hez való hasonlóságai is feltárásra kerültek és jelenleg ez az egyetlen olyan állatmodell, ami olyan autoantitesteket is termel, ami az RA diagnosztikai kritériumai közé tartozik. Kísérleti rendszerünk minden más RA modellel szembeni előnye, hogy hasonlóan a humán RA-hez recesszív öröklődési tulajdonsággal bír, s az eddigi több százezer az egész genomra kiterjedő kutatások alapján azonosított RA lókuszok gyakorlatilag kivétel nélkül ebben a modellben is előfordulnak. A jelenleg folyó kutatásaink két olyan, néhány megabázisnyira szűkített genomiális régiót vizsgálnak, amik nagy valószínűséggel a RA kialakulásában is döntő szerepet játszó géneket hordoznak.
Nagyon sok ember, sok évi munkája fekszik ebben a programban, tudományos sikereink aktív részesei voltak azok a Magyarországról jött és 2-3 évet a laborunkban töltő fiatal kutatók, akik szaktudásukkal jelentősen hozzájárultak eredményeinkhez, ezzel is emelve hazánk nemzetközi tudományos elismertségét.

Harwood, John L., az MTA tiszteleti tagja: Barangolások a lipidek világában
Székfoglaló előadás, 2011. június 14.

John L. Harwood professzor a Cardiffi Egyetem Élettudományi Iskolájának Igazgatója, a Cardiffi Tudományos Társaság Elnöke. A lipidek világában számos úttörő jelentőségű felfedezés, - mostanra tankönyvi ismeret - fűződik a nevéhez. John L. Harwood elsőként írta le a növényi zsírsav szintézis egyik kulcs-enzimét, a kondenzáló enzimet (KAS II), jellemezte az ún. KAS III enzimet, derítette fel a zsírsav elongáció több alapvető lépését. Ahogy azt székfoglaló előadásában is elemezte, Ő mutatta ki, hogy az ún. omega-3 deszaturáz a növényekben képes monogalaktozil digliceridet használni szubsztrátként. Kiemelkedő jelentőségű, hogy izolált egy új bifunkcionális deszaturáz enzimet. A növényi szulfolipidek szintetikus és katabolikus útvonalainak felismerése ugyancsak az ő nevéhez köthető. Számos új felismerést tett a fotoszintetikus szervezetek hőmérsékletadaptációjával kapcsolatban. A lipidvilágban tett "barangolások" egy meghatározó újabb állomásaként Harwood professzor nevéhez füződik az emlősök tüdő felületaktív-anyagának (a II. típusú pneumociták által termelt dipalmitotoil-lecitin) azonosítása, részletes analízise is. Elsőként jellemezte azt a kulcs-enzimet, mely ennek szintjét kontrollálja, ill. felfedezte azt a patomechanizmust, amely elvezet az ún. "respiratory distress syndrome" kialakulásához. Ugyancsak ő ismerte fel bizonyos membránlipidek és egy specifikus transzaciláz szerepét az endotoxikus sokkban. A Plasmodium zsírsav szintáz kondenzációs lépésének gátlásával kapcsolatos kutatásaival új, originális malária ellenes szerek kifejlesztésének a lehetőségét alapozta meg. Végül Harwood professzor igazolta a diétával bevitt omega-3 politelítetlen zsírsavak krónikus gyulladásban mutatott pozitív hatását, tárta fel annak mechanizmusát. Kimutatta, hogy izületi gyulladásban az omega-3 zsírsavak bevitele milyen szinteken fejti ki védőhatását. Alzheimer betegségben elsőként tárta fel a tanulási képesség valamint specifikus lipidek és bizonyos citokinek változásai közötti összefüggést. Munkásságát (pld. mint a számos kiadást megért "Lipid Handbook" vagy több mint ötszáz közlemény szerzőjét, számos tudományos folyóirat - mint pld. a Progress in Lipid Research vagy a TiBS - szerkesztőbizottsági tagját) világszerte elismerték. Számos díjat kapott, több egyetem díszdoktora, vendégprofesszora. A Szegedi Biológiai Központ Biokémiai Intézetében a Vígh László vezette kutatócsoporttal kb. 25 éve áll szoros kapcsolatban. Tevékenységével iskolát teremtett.

Kondorosi Éva, az MTA levelező tagja: Egymásrautaltság és küzdelem növény-baktérium szimbiózisban
Székfoglaló előadás, 2011. január 11.

A szimbiózis két vagy több különböző élőlény együttélése, amely egymásrautaltságukon és kölcsönös előnyökön alapszik. Az együttélést általában életfontosságú molekulák hiánya váltja ki, amelyeknek a hiányát a másik partner képes pótolni. A szerves molekulák négy alapeleme a C, H, O és N, amelyekből a növények számára a nitrogén áll korlátozott mennyiségben a növekedésükhöz. A levegő ugyan nagyrészt N2 gázból áll, de ezt
csak egyes mikroorganizmusok képesek ammóniává redukálni és szerves vegyületekbe építeni. Ez a folyamat a biológiai nitrogénkötés, amelynek leghatékonyabb formája Rhizobium baktériumok pillangós virágú növényekkel való szimbiózisában valósul meg. A szimbiózis egy új növényi szerv, a gyökérgümők fejlődéséhez vezet. A gümőn belül, a növényi sejtekben a baktériumok nitrogénkötő bakteroidokká alakulnak át. A bakteroidok a növényt nitrogénforráshoz juttatják és ezért cserébe a fotoszintézis termékeit, szénforrást és energiát kapnak a gazdanövénytől. Ezért általánosan elfogadott volt az a nézet, hogy a Rhizobium-növény szimbiózis kölcsönösen előnyös mindkét fél számára. Kondorosi Éva és munkatársainak kutatásai azonban rávilágítottak arra, hogy a gazdanövények egy része a baktérium partnert kihasználva a szimbiózis előnyeit a saját javukra fordítják. Kimutatták, hogy a növény egy bonyolult és visszafordíthatatlan differenciálódási folyamatot indít be a baktériumokban, amelyek elvesztik osztódási képességüket, miközben DNS szintézisük folytatódik. Így hatalmas poliploid bakteroidok jönnek létre, amelyek képtelenek visszatérni a szabadon élő életformába és hatékonyabban végzik a nitrogénkötést. A baktériumok manipulálására a növény az immunitás fegyvereit, antimikrobiális peptideket (AMP) alkalmazta és fejlesztette tovább a szimbiózis dominálására. Míg eddig a legkülönbözőbb élőlényekből összesen csak 800 AMP volt ismert, a szimbiotikus gümősejtekben több mint 500 különböző növényi peptid termelődik, amelyeknek egy része széles spektrumú antimikrobiális aktivitással rendelkezik. Kondorosi Éva kutatásainak célja a peptideknek a szimbiózisban betöltött szerepén kívül, új biológiai aktivitások felfedezése a peptidek nagymértékű természetes variációját kiaknázva. Elsőként a széles spektrumú és rendkívül aktív AMP-kből készülnek új antibiotikum jelölteket kifejleszteni, amelyekre egyre nagyobb az igény a világon a fenyegetően terjedő és a hagyományos antibiotikumokra nem reagáló baktériumok elterjedésével. A kutatók eredményei számos felhasználási lehetőséget kínálnak úgy a gyógyászatban, mint a környezetkímélő mezőgazdaságban.

Nagy Ferenc István, az MTA levelező tagja: A növények fényfüggő egyedfejlődésének molekuláris aspektusai
Székfoglaló előadás, 2010. december 7.

Székfoglaló előadásában Nagy Ferenc beszámolt azokról az eredményekről, amelyekkel a vezetése alatt dolgozó kutatócsoport hozzájárult a fitokróm fotoreceptorok által szabályozott élettani folyamatok molekuláris szinten történő leírásához és értelmezéséhez.
A növények helyhez kötött életmódot folytatnak így számukra elsődleges fontosságú a környezeti viszonyokban történő változások érzékelése és ezt követően a megváltozott környezethez való gyors alkalmazkodás. A növények esetében a fény kiemelkedő jelentőségű környezeti faktor, amely azon túlmenően, hogy energia forrásként hasznosul a fotoszintézis során, fontos szerepet játszik a növények egyedfejlődésének és növekedésének szabályozásában teljes életciklusuk alatt. A környezeti fényviszonyok változásainak optimális érzékelésére a növényekben speciális fotoreceptorok alakultak ki az evolúció során. A növénybiológia modell organizmusában, az Arabidopsis thalianaban, jelenleg legalább 10 olyan fotoreceptort ismerünk, amely képes különböző hullámhosszúságú fény érzékelésére. Ezen fotoreceptorok egy csoportját képezik a vörös-távoli vörös fényt érzékelni képes fitokrómok. A fitokróm fotoreceptorok konformációja a vörös-távoli vörös fény elnyelését követően specifikusan változik. A fény hullámhosszúságától függő konformáció változás teszi lehetővé következő lépésként a fitokrómok által szabályozott jelátviteli láncok működésének aktiválását vagy gátlását. A fitokrómok jelentőségét a növények egyedfejlődésében jól illusztrálja az a tény, hogy a növényi genomot alkotó 24 000 gén közel 15%-nak kifejeződése jellegzetesen megváltozik vörös-távoli vörös fény kezelések hatására.

Christian R. Noe, az MTA tiszteleti tagja: Diseases and Paradigms in Drug Therapy - Yesterday, Today, Tomorrow
Székfoglaló előadás, 2012. január 10.

Christian R. Noe, a Bécsi Egyetem Gyógyszerkémiai Intézetének igazgatója, első tudományos sikereit a sztereo-elktronikus hatások biomolekulák kölcsönhatásaiban betöltött szerepének felismerésével aratta. Az általa tervezett terpén-szénhidrát kiméra, amelyet racematátok rezolúciójánál használnak ma is „Noe-lactol" néven szerepel a vegyszer katalógusokban. A cukorgyűrű módosításával sikerült stabilizálniuk RNS oligonukleotidokat, ezzel lehetővé téve terápiás felhasználásukat. Ma is ez a módosítás a vezető koncepció a terápiás nukleinsavak stabilizálására. A gyógyszerek célba juttatása terén is úttörő munkát végzett a funkcionalizált nanorészecskék és liposzómák alkalmazásával.
Az European Innovative Medicines Initiative tudományos bizottságának elnökeként feladata, hogy megtalálja az európai gyógyszerkutatás számára ígéretes fejlesztési területeket: A professzor megpróbálja ráébreszteni a döntéshozókat annak fontosságára, hogy az akadémiai felfedező kutatásokból minél hamarabb ipari termék válhasson.
A gyógyszerkutatások célja, hogy a korábbiaknál hatékonyabb gyógyszereket legyünk képesek előállítani, ezért a betegségek gyógyításával kapcsolatos kutatásokban az alacsony kockázatú, gyors eredményeket hozó megközelítéseket kell alkalmaznunk - hangsúlyozta székfoglaló előadásában Christian R. Noe osztrák biokémikus. Úgy véli, jó esély van rá, hogy a magyar biológiai, biokémiai és bioorvosi kutatások a világ élvonalába kerüljenek. A korai civilizációk vallásos elképzeléseitől a mai korok tudományos alapú megközelítéséig a gyógyszeres terápiákban mindig jól meghatározható paradigmák uralkodtak. "A gyógyszerkutatás az elmúlt 50 évben hatalmasat lépett előre. Ma már a gyógyító hatást kifejteni képes aktív molekulák mesterséges előállítása majdhogynem tökéletes."
A gyógyszerkutatás előtt álló kihívásokkal kapcsolatban Christian R. Noe rámutatott, a tőkeerős nagy cégek egyre inkább elfordulnak a magas kockázatú felfedező kutatásoktól, és átengedik őket a jóval szerényebb anyagi forrásokból gazdálkodó akadémiai szférának. "Pedig a gyógyszerkutatás jövője azon múlik, milyen mértékben leszünk képesek megérteni a betegségek molekuláris szintű alapjait, vagyis a sejtekben zajló biokémiai mechanizmusok részleteit" - hangsúlyozta.
Noe professzor szerint a biológiai rendszerek egyre pontosabb megértésével célzott gyógyító hatást tudunk kifejteni, akár a gének szintjén is: Az emberi sejt működéséről felhalmozódott hatalmas tudásanyagot ma már fel tudjuk használni hatékony gyógyszeres kezelések kidolgozására. Ez volt előadásának egyik fő fő üzenete.
Christian R. Noe prrofesszor számos magyar kutatóval tart fenn hosszú időre visszatekintő személyes kapcsolatot, és a magyar tudományos élet alakulását is régóta figyelemmel kíséri, ezért különösen fontosnak tartja, hogy a Magyar Tudományos Akadémia tiszteleti tagsággá választotta.

Christian R. Noe professzorral készült interjú olvasható itt.

Orosz László, az MTA rendes tagja: Genetikából Genomikába. A Fág és Csodaszarvas
Székfoglaló előadás, 2011. március 8.

Orosz László a legkisebb és legnagyobb élőlények génjeit vizsgálta. Munkájában egyesítette a klasszikus genetika és a molekuláris genetika szemléletét. Elsőként készített pl. idehaza géntérképet (1969).
Az ,,Új Fág Biológia" irányzat egyik alapító tagja(2003). A mozgalom célja a bakteriofágok ökológiai szerepének és evolúciójuk megismerése, új biotechnológiák kidolgozása és a génhálózatok működésének kvantitativ leírása, módszereinek kidolgozása. Orosz László bemutatja egy Magyarországon talált bakteriofág géjeinek ,,rokonságát", egy géneket ki/be kapcsoló szabályozó elem működését és egy 10 génből álló hálózat működése mesterséges átprogramozását.
Orosz László több évtizedes előkészületek után kidolgozta a gímszarvas gének vizsgálati módszereit és a gének klónozását (2004). Meghatározták azt a genetikai útvonalat, amely az agancs rendkívül gyors kifejlődését és csontosodását irányítja évről évre. Az agancs kifejlődésekor csontritkulás lép fel a csontvázban, amely azonban (az emberi csontritkulással ellentétben) visszafejlődik az agancs elkészültekor. Az eredményeket sikeresen alkalmazták az emberi csontritkulás vizsgálatában.
Orosz László munkatársaival DNS vizsgálati eszközrendszert fejlesztett ki a világhírű hazai gímszarvas populációk jellemzésére (2006). Beszámol arról, hogy az Észak Magyarországi és a Dél Dunántúli szarvasok eltérő gén változatokat hordoznak. Anyai vérvonaluk is más. Egy Keszthely mellett talált 2000 éves szarvasbika csont maradványaiból kivont DNS segítségével pedig megállapították, hogy a mai leszármazottak Somogy megye közepén élnek.
Orosz László a genetika főkurzusok egyetemi tanára 1974 óta (JATE/SZTE, GATE/SZIE, ELTE). Számos tanítványa vezető genetikus, molekuláris biológus, egyetemi tanár.

Podani János, az MTA levelező tagja: Kalandozások a biológiai sokféleségben
Székfoglaló előadás, 2010. november 9.

A biológia alapvető élménye a sokféleség, amelyhez hozzájárul a megismerési lehetőségek sokfélesége is - mondta Podani János biológus. Székfoglaló előadásában bemutatott két téma a biológiai sokféleségek legrégebben és leggyakrabban említett példáit érinti elméleti és módszertani szempontból egyaránt: a rendszertani és az ökológiai szintű diverzitást.
Az első részben a kutató a klasszikus, Linnéi alapokon nyugvó rendszertan és az evolúció kapcsolatáról beszélt, amely, mint rámutatott, Darwin „A fajok eredete" c. könyvének megjelenése után 150 évvel, még mindig több ponton tisztázatlan. A konfliktus három ponton tapintható ki határozottan: az egyedek besorolása egymástól jól elhatárolható taxonokba, a törzsfák és a nevezéktan területén. A biológus szerint az egyetlen megoldás, ha eldöntjük: vagy minden valaha élt szervezetet egy osztályozásban próbálunk egyesíteni, de akkor a Linné-féle hierarchia nem működik, vagy pedig csak az egy idősíkban létező élővilágot rendszerezzük, amely kiválóan megy a Linné-féle rangokkal is.
Az előadás ökológiai része az úgynevezett hasonlósági függvények felbontásával foglalkozott, megmutatva, hogy viszonylag egyszerű matematikai mószerek segítségével is lehetőségük van a kutatóknak összetett jelenségek (béta-diverzitás, beágyazottság, grádiensek stb.) elemzésére, hatékony grafikus bemutatására.

Sarkadi Balázs, az MTA rendes tagja: Membrántranszporterek és őssejtek
Székfoglaló előadás, 2010. szeptember 14.

A sejteket a környezetüktől elválasztó membránok egyaránt kulcsfontosságú szerepet játszanak a sejt egészséges működésének fenntartásában, környezetével való kommunikációjában és a káros anyagokkal szembeni védelmében.
Sarkadi Balázs és kutatócsoportja a sejtvédelem egyik kritikus elemét, az úgynevezett ABC membrántranszporter fehérjék funkcióit vizsgálja. Bebizonyosodott, hogy ezek a membránfehérjék képesek meggátolni a káros anyagok sejtbe jutását, a már bekerült mérgező anyagokat pedig „kipumpálják” a sejt belsejéből. A daganatos sejtek gyógyszeres kezeléssel szembeni ellenálló képességének egyik oka éppen ezeknek a membránfehérjéknek a működése. A fehérjecsalád ABCG2 nevű tagja különösen jelentős szerepet kap az önmegújításra és differenciálódásra egyaránt képes őssejtekben, megvédve azokat a mérgező anyagoktól és a káros környezeti hatásoktól. Mivel a daganatokban is találhatóak őssejtek, az azokban jelenlévő ABC fehérjék még a célzott gyógyszeres kezelés által kiváltott sejtölő hatást is képesek kivédeni. Emiatt a daganatokban éppen ezeket az őssejteket a legnehezebb kemoterápiás kezeléssel elpusztítani. Ennek a problémának a megoldása jelentős lehet a daganatos betegségek jövőbeni kezelésében. Sarkadi Balázs és kollégái annak a lehetőségét kutatják, hogyan lehet az ABC fehérjéket a sejtmembránból izolálni, illetve működésüket és szabályozásukat minél pontosabban megismerni. Legutóbb azt bizonyították, hogy az ABCG2 fehérje a még valamennyi sejttípust létrehozni képes emberi őssejtekben is jelen van és szabályozottan működik.

Tora László, az MTA külső tagja: Kisvonatokkal a transzkripció vasútján
Székfoglaló előadás: 2011. november 15.

Tora László rendkívüli kutatási igazgatói beosztásban csoport vezetőként dolgozik az Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire (IGBMC) strasbourgi intézetében, Franciaországban. Munkássága előremozdította és tökéletesítette ismereteinket az eukarióták sejtmagjában lezajló, a fehérje kódoló gének átírását szabályozó mechanizmusok feltárásával. Előadásában Tora László felvázolta tudományos pályájának főbb állomásait, illusztrálandó, hogy miként jutottak el azokhoz a molekuláris biológiai és sejtbiológiai kérdésekhez melyek jelenlegi kutatásaik középpontjában állnak.
Az eukarióta sejtekben a génexpresszió szigorúan szabályozott. Egy adott sejtben, egy adott egyedfejlődési állapotban, meghatározott környezeti tényezők mellett a gének csak egy meghatározott része aktív. „Csoportomban azt próbáljuk megérteni, hogy az eukarióta sejtek sejtmagjában hogyan szabályozódik a fehérjéket kódoló gének átírása, azaz hogy kapcsolódnak be és ki a gének egy adott sejtben, például növekedés, differenciáció vagy egyedfejlődés közben. A génexpresszió-szabályozás megértéséhez biokémiai, genetikai, sejtbiológiai és struktúrbiológiai megközelítéseket használunk különböző metazoa modell élőlényekben" - mondta székfoglaló előadásában Tora László professzor.
A sejtmagban az RNS-polimeráz II enzim csak akkor kezdi meg egy gén DNS fonalában tárolt információ átírását RNS-re, ha a gén előtt elhelyezkedő szabályozó DNS szakaszokon (promótereken) egy, a génátírás megkezdéséhez szükséges preiniciációs komplex összeáll. Ez a fehérje komplex molekuláris mérteit tekintve hatalmas és nagyon bonyolult (sok fehérje alkotja). Ennek a bonyolult preiniciációs komplexnek a specifikus promóter DNS szakaszt felismerő faktora a TFIID. A TFIID maga is összetett fehérje komplex: a TATA-box kötő fehérjéből (TBP) és még 13 másik TBP-t kötő fehérjéből (TAF-okból) áll. Tehát a TFIID azoknak a faktoroknak az egyike, amelyek képesek felismerni és egyben meghatározni, hogy hol kell az RNS-polimeráz II-nek megkezdenie egy gén átírását.
„A kutatások nagyjából három különböző tengely körül csoportosulnak, amelyeknek az a célja, hogy jobban megértsük az RNS-polimeráz II transzkripció beindítását és szabályozását. Szeretnénk megérteni, hogy (i) mi a szerepe a transzkripció beindításában azon különböző fehérjéknek, amelyek a TBP-re hasonlítanak; (ii) hogyan vesznek részt a különböző TAF-tartalmú komplexek az egyes sejtekben a promóter DNS felismerésében és a transzkripció beindításában, valamint (iii) mi a szerepe a hiszton acetil-transzferáz (HAT) tartalmú kromatint átrendező koaktivátor komplexeknek a génátírás szabályozásában"- foglalta össze előadásának lényegét Tora László.

Vígh László, az MTA rendes tagja: Hőmérő sejtmembránok és mindentudó stresszfehérjék
Székfoglaló előadás, 2011. február.8.

A környezeti stressz hatása alatt a sejt energiájának döntő hányadát az ún. stresszfehérjék fokozott előállítására mozgósítja. A stresszfehérjék sejtjeink egyik legkonzerváltabb szerkezettel bíró fehérjéi. Molekuláris chaperon tulajdonságaik révén kiemelkedő szerepet játszottak az evolúciós átmenetek kialakulásában ugyanúgy, mint a stressz legkülönbözőbb káros hatásaival szembeni védelemben. A hősokk által aktivált stresszfehérjék lehettek az okai a láz fennmaradásának az evolúciónk során. A magas hőmérséklet által kiváltott stressz érzékelésének "centrális dogmája" szerint a konformációjukat vesztett fehérjék szolgáltatják az elsődleges jelet a stresszfehérjék szintézisének indukciójához. Székfoglaló előadásában Vigh László bemutatta, hogy munkatársaival miképpen alakították egységes rendszerré azt a celluláris hőérzékelési modellt, amely a membránban lokalizált szenzorok jelenlétén alapul. Az elmélet szerint a membránok magasabb hőmérsékleten történő "elfolyósodása", illetve specifikus, a lipidomika segítségével leírható átrendeződése működtet olyan sejtes hőmérőt, amely beindítja és szabályozza a stresszfehérjék döntő többségét képező hősokkfehérjék szintézisét. Míg a stresszfehérjék szokványos szerepe a károsodott fehérjék „helyretekerése", Vígh László munkatársaival igazolta, hogy a hidrofób felszínekkel jellemezhető stresszfehérjék némelyike a membránokhoz is képes kötődni, esetenként specifikus lipidhorgonyok segítségével. Membránkötött állapotukban ezek a stresszfehérjék részt vesznek a membránok stabilizálásában és ezáltal a stresszelt sejt integritásának megőrzésében. Vígh László számos kísérleti adattal alátámasztott elmélete szerint ez a kölcsönhatás kétirányú: a stresszfehérjék nem csupán befolyásolhatják a membránok állapotát, de membránasszociációjuk révén fontos szerepet játszhatnak saját expressziójuk szabályozásában is. A stresszfehérjék széleskörű celluláris védőhatásának ismeretében vált kézenfekvővé azok orvostudományi alkalmazása. Vígh László munkatársaival világviszonylatban is elsőként indította el olyan gyógyszerek kifejlesztését, amelyek az aszpirinhez hasonlóan, csak annál sokkal hatékonyabban és célzottabban segítik a stresszfehérjék aktivációját, lehetővé téve fontos civilizációs betegségek (például a cukorbetegség vagy az Alzheimer kór) gyógyítását.