A „Növénytermesztés, állattenyésztés” bizottságban:
Szittya György: A paradicsom termésérésének befolyásolása genom editálással

A „Komplex agrártudomány” bizottságban:
Csorba Tibor Levente: Hőstressz transzkripcionális és epigenetikai szabályozása káposztafélékben
Várallyay Éva: Gyümölcsfapusztulásokért felelős kórokozók vizsgálata molekuláris biológiai módszerekkel

Az „Immun-, Tumor- és Mikrobiológia” bizottságban:
Kiss János: Két különböző mobilis multirezisztencia faktor együttműködésének vizsgálata: Az IncA/C plazmidok és az SGI1 típusú genomi szigetek kapcsolata.

A „Molekuláris és Szerkezeti Biológia, Biokémia” bizottságban:
Silhavy Dániel: Az RNS- és fehérje-szintű minőségbiztosítási rendszerek kapcsolata növényekben.

A posztdoktori kiválósági programban
Nyikó Tünde: Az 5'UTR-ban található "open reading frame-ek" hatása a növényi mRNS-ek stabilitására. című pályázata nyert támogatást.

Szittya György: A paradicsom termésérésének befolyásolása genom editálással

Századunk egyik legfontosabb kérdése, hogy miként tudunk elegendő élelmiszert előállítani a Föld egyre növekvő népességének. A humán populáció továbbra is gyorsan gyarapszik és egy emberöltőn belül eléri a 9 milliárdot. Mivel az élelmiszertermelésre fordítható földterület mérete elérte a maximumát, az élelmiszerbiztonság megőrzése csak úgy érhető el, ha növelni tudjuk a termésátlagokat és ezzel egy időben csökkenteni tudjuk a termésveszteségeket is. A FAO előrejelzése szerint évente körülbelül 1,3 milliárd tonna termés megy veszendőbe a betakarítás után. Így a betakarítás utáni termésveszteségek csökkentése kulcsfontosságú eleme az élelmiszer-biztonság jövőbeni biztosításának. A betakarítás utáni termésveszteségek további negatív hatása, a megromlott termések extra hulladékgazdálkodási költsége, az üvegház gázok termelése illetve a termelés során felhasznált erőforrások elvesztése. A paradicsom az egyik legnépszerűbb zöldség a világon. A paradicsom a gazdasági és táplálkozástani jelentőségén túl a gyümölcsfejlődés és a termés érés fő modellje. A paradicsom termés érésének és polc idejének módosítása a nemesítési programok egyik fontos célkitűzése, mivel az befolyásolja a termés piacosságát és csökkenti a betakarítás utáni veszteségeket. Munkánk során a legkorszerűbb genomszerkesztési módszerek felhasználásával, olyan új genetikai alapanyagot fogunk létrehozni, ami segíti a nemesítőket a paradicsom termés eltarthatóságának megnövelésében. A megnövekedett eltarthatóság fontos gazdasági és környezetvédelmi következményekkel jár, mivel ez jelentősen hozzájárul a betakarítás utáni veszteségek csökkentéséhez.

Csorba Tibor Levente: Hőstressz transzkripcionális és epigenetikai szabályozása káposztafélékben

Jelen kutatásban a hőstressz specifikus transzkripciós komplex összetételét és szabályozásának megértését tűztük ki célul. A munkát párhuzamosan repce és lúdfű (Arabidopsis thaliana) model növényeken fogjuk elvégezni. A projekt konkrét céljai (i) tanulmányozni és megérteni a HSFA1 és A2 paralógok transzkripcionális szabályozását és igazolni ezek biológiai fontosságát repcében, (ii) megkeresni a HS-specifikus transzkripciós komplex ko-faktorait és igazolni működésük fontosságát repcében és lúdfűben, és (iii) felfedezni azokat az epigenetikai tényezőket amelyek szükségesek és hozzájárulnak a hőstressz specifikus transzkripciós komplex szabályozásához a két modellben. Mindez hozzásegít a HS molekuláris mechanizmusainak alaposabb megértéséhez és betekintést nyújt a HS válaszok evoluciójába is káposztafélékben. Mindemellett, a munka során ki fogunk fejleszteni egy HS fenotipizáló kisérleti rendszert, mely jelenleg nem elérhető repcén illetve alkalmazni/adaptálni fogjuk a CRISPR technológiát repce mutánsok, komplementált és overexpressziós vonalak előállítására. Ezek a vonalak eszközként szolgálnak majd a HS komponensek működésének és az episztatikus kölcsönhatásaiknak a megértéséhez. Munkánkkal lényegesen hozzájárulunk a HS válaszok molekuláris mechanizmusainak jobb megértéséhez és megalapozzuk a HS útvonalak tanulmányozását repcén. Hosszútávon mindez felgyorsíthatja a hőstressz-toleráns repcevonalak előállítását.

Várallyay Éva: Gyümölcsfapusztulásokért felelős kórokozók vizsgálata molekuláris biológiai módszerekkel

A mezőgazdaságilag fontos növények új termőhelyen való termesztése, a változó éghajlat és a szaporítóanyag nagy távolságokra való terjedése új és új kihívások elé állítja a növényvédelemmel foglalkozó szakembereket. Új tünetek, új kórokozók jelennek meg, melyek alapos ismerete feltétlenül szükséges ahhoz, hogy felmérhessük az általuk okozható kár potenciális kockázatát. Az új vírusok megjelenésének azonban nemcsak a termesztés globalizációja az oka. A molekuláris biológiai módszerek robbanásszerű fejlődésével eddig sohasem látott részletességgel állapíthatjuk meg, hogy egy adott növényben milyen kórokozók vannak jelen. Gyümölcsfáinkat igen sokféle kórokozó betegítheti meg. Ha ez a kórokozó vírus vagy fitoplazma különösen nehéz a dolgunk, hiszen ellenük bevált növényvédelmi eszközzel nem rendelkezünk. Az utóbbi években kajszi ültetvényeinket igen nagymértékű volt a pusztulás, amit elsősorban a jelenlévő fitoplazmás megbetegedésnek tulajdonítanak. Előzetes eredményeink alapján nem találtunk egyértelmű összefüggést a fitoplazma jelenléte és a fa pusztulása között. Az elmúlt években olyan vírusokat is kimutattunk a hazai kajszi ültetvényeken, melyek jelenléte eddig nem volt ismert. A tervezett kutatásban arra szeretnénk választ kapni, hogy a kórokozók: fitoplazmák, ismert és újonnan leírt vírusok, mely kombinációja az, ami egy fa és így végül az ültetvény pusztulásához vezet. A legmodernebb, újgenerációs szekvenáláson alapuló, metagenomikai módszerek használatával nemcsak azt vizsgáljuk, hogy mely kórokozó komplex az, ami a pusztulást kiváltja, hanem azt is, hogy milyen molekuláris folyamatok azok, melyek megváltozása végül a tünetek kialakulását, a pusztulást eredményezi.

Kiss János: Két különböző mobilis multirezisztencia faktor együttműködésének vizsgálata: Az IncA/C plazmidok és az SGI1 típusú genomi szigetek kapcsolata.

Az antibiotikumok széleskörű alkalmazása erős szelekciót jelent azon patogén baktériumokra, melyek gyakran mobilis genetikai elemeken található rezisztenciagéneket szereztek környezetükből. Az ilyen elemek hatékony átvivői a rezisztencia és patogenitási faktoroknak akár közeli rokonságban nem álló fajok között is. Így a mobilis genetikai elemek jelentősen hozzájárulnak a multirezisztens patogének globális terjedéséhez, ami jelentős veszélyforrás az emberek és az állatállományok számára és egyre újabb, gyakran igen drága antibiotikumok alkalmazását követeli meg.

A rezisztencia gének gyors és széleskörű terjedésében kulcsszerepet játszanak a plazmidok, melyek önállóan replikálódó extrakromoszómális DNS-ek, valamint a kromoszómán található géncsoportok, az un. genomi szigetek. Ezek az elemek gyakran képesek horizontális átvitelre konjugáció útján, ami a baktériumok hatékony DNS-átviteli mechanizmusa. Míg sok plazmid és genomi sziget képes végtrehajtani saját konjugatív átvitelét, másoknak ehhez egy konjugatív kisegítőre van szükségük. Érdekes példát kínálnak egy konjugatív plazmid és egy mobilizálható genomi sziget kapcsolatrendszerére az IncA/C család plazmidjai és az SGI1 típusú genomi szigetek, ahol a Salmonella genomi sziget 1, SGI1 átvitele az IncA/C csoport plazmidjaitől függ. A két partner között sokrétű kapcsolat van, ami nagyban befolyásolja a sziget elterjedését. Kutatásunk célja, hogy ezen a modellrendszeren tanulmányozzuk a genomi sziget és a helper plazmid közötti specifikus kölcsönhatásokat, ami hozzájárul a rezisztencia gének patogén baktériumok közötti terjedése molekuláris hátterének mélyebb megértéséhez.

Silhavy Dániel: Az RNS- és fehérje-szintű minőségbiztosítási rendszerek kapcsolata növényekben.

A normál növényi génműködéshez nélkülözhetetlenek a génműködés minőségbiztosítási rendszerei, melyek biztosítják, hogy csak tökéletes fehérjék legyenek jelen a sejtben. Az RNS-szintű minőségbiztosítási rendszerek felelnek azért, hogy csak tökéletes mRNS-ekről képződhessenek fehérjék, míg a fehérje minőségbiztosítási rendszerek az elkészült fehérjéket ellenőrzik, a hibásakat javítják vagy lebontják. Bár ezek a rendszerek a génműködés minden szintjén jelen vannak és nélkülözhetetlenek,  a növényi génexpresszió minőségbiztosítási rendszereiről mégis nagyon keveset tudunk. Programunk során a növényi RNS és fehérje minőségbiztosítási rendszerek kapcsolatait szeretnénk jobban megérteni. A program sikere setén jobban megérthetjük a növényi génszabályozást, a stressz válaszokat, illetve a vírusellenállóság alapjait is.

Nyikó Tünde: Az 5'UTR-ban található "open reading frame-ek" hatása a növényi mRNS-ek stabilitására.

A DNS-ben kódolt genetikai információ a transzkripció során a hírvivő RNS molekuláknak (mRNS) adódik át. A mRNSek leolvasási keretekben vagy főgénekben (mORF) tárolják az információt ami a transzláció során a sejt alapvető működéseiért felelős fehérjékké alakul át. Az eddigi kutatások nagy figyelmet szenteltek a mORFek tanulmányozásának, kiderült azonban, hogy a mRNSen több kisebb eddig nem azonosított ORF is található, amelyek müködéséről nagyon keveset tudunk. A többsége ezeknek a rövid ORFek-nek, az úgynevezett korai leolvasási keretek (uORFek), a főgének előtt találhatóak. Számos vizsgált organizmusban kimutatták, hogy ezek az uORFek kölönböző környezeti vagy stressz hatásokra képesek befolyásolni a mRNS stabilitását és a főgén traszlációs hatékonyságát ezáltal fontos szabályozó szerepük van. Az uORFek biológiai jelentőségéről és a pontos működési mechanizmusáról azonban még keveset tudunk. A program során szeretnénk kideríteni, hogy hogyan befolyásolják az uORFek a mRNS stabilitását. Előzetes eredményeink alapján azt feltételezzük, hogy a növényi uORFek egy jelentős része képes beindítani egy speciális mRNS minőségbiztosítási rendszert, a no-go decay (NGD) rendszert, ami gyors mRNS bontáshoz vezet. Hipotézisünket kísérletekkel szeretnénk igazolni, tanulmányozva az uORFek által okozott mRNS bomlás pontos mechanizmusát. Mivel számos a patogén-, illetve stressz válaszban szerepet játszó növényi gén kifejeződése uORFek által szabályozott, a program sikere - amellett hogy hozzájárul az uORFek működésének megértéséhez - elősegítheti új patogén ellenálló növények létrehozását is.
 

nkfih_mbk_hirek_20180924.png