Duda Ernő: Hány gén kell az élethez?
Most úgy látjuk, hogy a genetikai tervrajzban legalább 150-200 génnek kell lennie, hogy a sejt a minimális életjelenségeket mutassa.
– És ezt már életnek lehet nevezni?
– Bizonyos értelemben igen. Persze egy ennyire leegyszerűsített sejtben alig pislákol az élet, nagyon sérülékeny, és nem tud alkalmazkodni a környezet változásaihoz. Ahhoz, hogy egy igazán jól növekvő, gyorsan szaporodó, ellenálló sejtet kapjunk – még ha egy egyszerű bakteriális sejtre is gondolunk –, közel ezer génre van szükség; még ez is jóval kevesebb, mint az általunk vizsgált E.coli baktérium 4-5 ezer génje.
– Önök meddig jutottak az egyszerűsítésben?
– Az E.coli génjeinek nagyjából húsz százalékát ejtettük ki, és körülbelül 3000 génnél járunk. Azt találtuk, hogy ha ennél tovább egyszerűsítjük, akkor már sérülnek a sejt rendszerei, érzékenyebb lesz a környezeti változásokra.
– Mi a célja ennek a génszeletelésnek?
– Mi nem a minimálisan lehetséges génszámot keressük, hanem az E.colit igyekszünk megszabadítani a felesleges genetikai „ballaszttól”. Az E.coli ugyanis nagyon sokféle környezetben meg tud élni, és a génkészlete is ehhez igazodik. A laboratóriumban viszont adott környezet van, nincs szükség a genetikai sokszínűségre: mi megszabadítjuk a feleslegtől, hogy gyorsabban, hatékonyabban működjön, és laboratóriumi célokra hasznosabb sejtet kapjunk. Úgy látjuk, hogy az általunk elért húsz százalékos csökkentés valóban „áramvonalasabb” sejtet eredményezett.
– Annyira jól ismerik az E.coli minden egyes génjének szerepét, hogy célzottan tudnak válogatni közöttük, vagy véletlenszerűen próbálkoznak?
| Pósfai György, az MTA Szegedi Biológiai Kutatóközpont Biokémiai Intézetének igazgatója |
|---|
|
Hosszú évek óta járom az országot, és keresem Magyarország legvastagabb törzsű fáit. Ez a szenvedély, a dendrománia talán némi rokonságban van a munkámmal. A tudományos munka is megköveteli a precizitást, és a teljesség igényével áll hozzá egy problémához. A nagy fákkal is úgy voltam, hogy nemcsak megcsodálni kellene őket, hanem pontosan lemérni és feljegyezni a méretüket, meghatározni a helyzetüket, ráadásul az egész országra kiterjedően. Mint kiderült, másokat is érdekel a dolog, és egész mozgalom indult el. Ugyanaz fog meg ezekben az óriási fákban, mint amit a baktériumok vizsgálata közben is érzek: a rácsodálkozás, hogy mennyire gazdag a földi élet. És bár molekuláris szinten minden élőlény ugyanarra a kaptafára készült, mindegyik különböző életstratégiát alkalmaz. A fa nem tud elszaladni, helyben kell megbirkóznia minden változással, de mint ezek az idős fák mutatják, ez is rendkívül sikeres stratégia. Az egyik kedvencem a Zala megyei Bak község határában, egy erdei tisztáson álló hatalmas tölgyfa, amelyik szerintem Magyarország egyik legszebb fája. A magyar csúcstartók azonban nem a tölgyek, hanem az ártéri nyárfák. |
– Mindkettőre van példa. Az E.coli az egyik legjobban ismert élőlény, betűről betűre ismerjük a genetikai tervrajzát, de génjeinek egyharmadáról még mindig nem tudjuk pontosan, hogy miért van ott, mi a szerepe. Mi elsősorban ezeket célozzuk: valószínűleg azért nem ismerjük a szerepüket, mert nem is fontosak. Persze néha tévedünk.
– Sikerült a tévedések révén új felfedezéseket tenni?
– Kiderülhet, hogy egy eddig ismeretlen célú génre mégiscsak szükség van, és ezáltal jobban megismerhetjük a sejt működését. De van ezzel ellentétes irányú munka is, amikor a genetikai tervrajz alapján állítják össze a baktériumot: már sikerült kémiailag szintetizálni egy baktérium teljes genetikai állományát, és a sejt működött is. Ez a jövő útja: valószínűleg tetszésünk szerint fogjuk szabni és újfajta kombinációban összerakni a géneket, hogy hasznos sejteket hozzunk létre. Richard Feynman fizikus azt mondta egyszer, hogy csak azt értem igazán, amit össze is tudok rakni. Az is valami, ha szétszedem és leírom a működését, de a megértés végső bizonyítéka az, ha össze is tudjuk tenni. A biológiában még csak most kezdtük meg ezt.
– Az ilyen kísérletek és azok eredményei alapján nem kell megkérdőjeleznünk a biológiai alapfogalmak, mint élet, élőlény, az élet keletkezése, jelentését?
– Szerintem nem. Nem játsszuk az istent, nem alkotunk új szabályokat, hanem csak ellessük és alkalmazzuk a természet szabályait. Hozott anyagból dolgozunk, a meglévő fizikai, kémiai, biológiai törvényszerűségeket próbáljuk alkalmazni. Mondhatnánk, hogy a céljainknak megfelelően keverjük újra a kártyákat.
Még mindig nem ismerjük tökéletesen a sejtek működését, mert a legegyszerűbbnek gondolt biológiai rendszerekről is újra és újra bebizonyosodik, hogy sokkal bonyolultabbak, mint sejtettük. Ha a genetika segítségével kicsit egyszerűsíteni tudjuk a sejteket, akkor talán könnyebben modellezhetjük, megérthetjük a működésüket.
