Tudomány
Kincsesbánya fehérjékből
2010. március 08. 15:28
.gif)
Az élőlényekben természetes formában megtalálható kis fehérjéket, az úgynevezett peptideket már régóta ismerik a tudósok. Arról viszont jóval kevesebbet tudtak eddig a szakemberek, hogy milyen szerepük van ezeknek a peptideknek a növények életében. A nyitott kérdések egy részére most egy francia-magyar kutatócsoport adott választ, amelynek munkája segítheti a gyógyszeripart is új típusú antibiotikumok létrehozásában.– Kiderült, hogy a baktériumokkal szimbiózisban élő növényi sejtek több száz peptidet termelnek, amelyek a növény védekező rendszerének egyfajta katonái. Ezek segítségével kontrollálja a növény a sejtben élő baktériumok számát és tevékenységét – foglalta össze az mta.hu-nak nyilatkozva Kondorosi Éva biológus, az MTA doktora, az általa vezetett szegedi kutatócsoport munkájának a Science magazinban is közzétett eredményét.
A Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási Közalapítvány Növénygenomikai, Humán Biotechnológiai és Bioenergiai (BAYGEN) Intézetének igazgatója elmondta: mindeddig azt gondolták a szakemberek, hogy a növények és a baktériumok együttélése mindkét fél részére hasznos és békés folyamat. A növényi sejtbe került baktériumok megkötik a levegőben található nitrogént és ezt továbbadják „gazdájuknak”, amely így nitrogénben szegény talajon is képes növekedni. A baktériumok viszonzásul energiát és szénforrásokat kapnak a növénytől.
A magyar-francia szakemberek rájöttek azonban arra, hogy az együttélés mégsem olyan békés, mint ezt eddig gondolták. A növények már a baktériumokkal való együttélés kezdetétől képesek a szimbiotikus folyamatokat ellenőrzésük alatt tartani, amellyel a baktériumokat valójában rabszolgaságban tartják
Olyan visszafordíthatatlan folyamatokat indítanak el a baktériumokban, hogy azok csak a növény számára előnyös nitrogénkötésre legyenek képesek, de önálló életre nem. Mint azt Kondorosi Éva elmondta, ennek a folyamatnak a kulcsszereplői a növényi peptidek. Ezek hasonlóságot mutatnak a minden élőlényben meglévő antimikróbiális (mikróbaölő) peptidekhez, amelyekből eddig körülbelül nyolcszázat ismerünk.
A Rhizobium baktérium együttélése során keletkezett nitrogénkötő gyökérgümőkben legalább négyszáz peptid keletkezik. Ezek ellenőrzik a baktériumok számát, osztódásukat, de ha kell, akkor el is pusztítják azokat. Ehhez pedig nem akármilyen arzenállal rendelkeznek.
A 2006-ban még Franciaországban kezdett kutatási eredmények lehetséges hasznosításáról szólva Kondorosi Éva a gyógyászati célú alkalmazást emelte ki. Utalt arra, hogy a napilapok, így a New York Times napokban megjelent egyik cikke, valamint a legrangosabb szakmai újságok is az antibiotikumoknak ellenálló, úgynevezett rezisztens törzsek számának egyre aggasztóbb növekedéséről számolnak be. Ezek ellen a halálos áldozatokat is követelő törzsek ellen nincsenek hatékony szerek. Új típusú antibiotikumokra lenne tehát szükség. Olyan gyógyszerekre, amelyek természetes hatóanyaguk révén képesek szembeszállni azokkal a mikroorganizmusokkal, amelyeket a hagyományos, évtizedek óta ismert és használt antibiotikumok nem képesek elpusztítani. Kondorosi Éva elmondta, hogy a peptidek hatékonyan pusztítják a baktériumokat és a gyógyászatban való felhasználásukkal kapcsolatban már európai szabadalmat is beterjesztettek. A további lehetséges alkalmazásokról szólva megemlítette a mezőgazdaságot, mint olyan területet, ahol fontos lehet a környezetet szennyező nitrogén alapú műtrágyák helyett a növények biológiai nitrogénkötésének elősegítése.
– Kincsesbányát találtunk peptidekből – fogalmazott az MTA doktora, aki úgy véli, hogy már meglévő szimbiózisokat is hatékonyabbá lehetne tenni a kis fehérjék segítségével.
Ahhoz, hogy a peptidekkel kapcsolatos kutatásokat a gyógyászatban, vagy a növénytermesztésben hasznosítani lehessen, további munkára van szükség. A szegedi kutatók ehhez a Science-ben megjelent publikációjuk megjelenése óta sok biztatást is kapnak Magyarországról és külföldről egyaránt. Mint Kondorosi Éva elmondta, a korábban pályázaton elnyert támogatásból még egy évig tudnak dolgozni, de keresik a lehetőségét annak, hogy teljes egészében pályázatokból finanszírozott munkájukat jövő március után is folytathassák.
A Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási Közalapítvány Növénygenomikai, Humán Biotechnológiai és Bioenergiai (BAYGEN) Intézetének igazgatója elmondta: mindeddig azt gondolták a szakemberek, hogy a növények és a baktériumok együttélése mindkét fél részére hasznos és békés folyamat. A növényi sejtbe került baktériumok megkötik a levegőben található nitrogént és ezt továbbadják „gazdájuknak”, amely így nitrogénben szegény talajon is képes növekedni. A baktériumok viszonzásul energiát és szénforrásokat kapnak a növénytől.
A magyar-francia szakemberek rájöttek azonban arra, hogy az együttélés mégsem olyan békés, mint ezt eddig gondolták. A növények már a baktériumokkal való együttélés kezdetétől képesek a szimbiotikus folyamatokat ellenőrzésük alatt tartani, amellyel a baktériumokat valójában rabszolgaságban tartják
Olyan visszafordíthatatlan folyamatokat indítanak el a baktériumokban, hogy azok csak a növény számára előnyös nitrogénkötésre legyenek képesek, de önálló életre nem. Mint azt Kondorosi Éva elmondta, ennek a folyamatnak a kulcsszereplői a növényi peptidek. Ezek hasonlóságot mutatnak a minden élőlényben meglévő antimikróbiális (mikróbaölő) peptidekhez, amelyekből eddig körülbelül nyolcszázat ismerünk.
A Rhizobium baktérium együttélése során keletkezett nitrogénkötő gyökérgümőkben legalább négyszáz peptid keletkezik. Ezek ellenőrzik a baktériumok számát, osztódásukat, de ha kell, akkor el is pusztítják azokat. Ehhez pedig nem akármilyen arzenállal rendelkeznek.
A 2006-ban még Franciaországban kezdett kutatási eredmények lehetséges hasznosításáról szólva Kondorosi Éva a gyógyászati célú alkalmazást emelte ki. Utalt arra, hogy a napilapok, így a New York Times napokban megjelent egyik cikke, valamint a legrangosabb szakmai újságok is az antibiotikumoknak ellenálló, úgynevezett rezisztens törzsek számának egyre aggasztóbb növekedéséről számolnak be. Ezek ellen a halálos áldozatokat is követelő törzsek ellen nincsenek hatékony szerek. Új típusú antibiotikumokra lenne tehát szükség. Olyan gyógyszerekre, amelyek természetes hatóanyaguk révén képesek szembeszállni azokkal a mikroorganizmusokkal, amelyeket a hagyományos, évtizedek óta ismert és használt antibiotikumok nem képesek elpusztítani. Kondorosi Éva elmondta, hogy a peptidek hatékonyan pusztítják a baktériumokat és a gyógyászatban való felhasználásukkal kapcsolatban már európai szabadalmat is beterjesztettek. A további lehetséges alkalmazásokról szólva megemlítette a mezőgazdaságot, mint olyan területet, ahol fontos lehet a környezetet szennyező nitrogén alapú műtrágyák helyett a növények biológiai nitrogénkötésének elősegítése.
– Kincsesbányát találtunk peptidekből – fogalmazott az MTA doktora, aki úgy véli, hogy már meglévő szimbiózisokat is hatékonyabbá lehetne tenni a kis fehérjék segítségével.
Ahhoz, hogy a peptidekkel kapcsolatos kutatásokat a gyógyászatban, vagy a növénytermesztésben hasznosítani lehessen, további munkára van szükség. A szegedi kutatók ehhez a Science-ben megjelent publikációjuk megjelenése óta sok biztatást is kapnak Magyarországról és külföldről egyaránt. Mint Kondorosi Éva elmondta, a korábban pályázaton elnyert támogatásból még egy évig tudnak dolgozni, de keresik a lehetőségét annak, hogy teljes egészében pályázatokból finanszírozott munkájukat jövő március után is folytathassák.
