A Genetikai Tanszék története
A Genetikai Tanszék kialakulása 1967 őszére vezethető vissza, amikor Dr. Alföldi Lajos „Öröklés és származástan” címmel genetikát, mint két féléves tárgyat kezdett tanítani a József Attila Tudományegyetem Természettudományi Karán, biológus és biológia tanár szakos hallgatók számára. Az Állatélettani Tanszéken belül 1968-ban jött létre Dr. Alföldi Lajos vezetésével egy Genetikai Csoport, és mint szervezeti egység, ez tekinthető tanszékünk elődjének. Önálló oktatási egységként a Genetikai Tanszék 1974-ben, Dr. Orosz László vezetésével alakult meg az egyetem újszegedi új épületében. Dr. Orosz László 1974 és 1989 között vezette a tanszéken folyó oktató és kutató munkát. A tanszék által oktatott szigorlati tárgy a genetika volt. 1989-től Dr. Maróy Péter vette át a tanszék vezetését, és folytatta a genetika, mint szigorlati tárgy oktatását. 1990-ben a tanszékhez csatlakozott a Biológiai Izotóp Laboratórium is. 2000-ben a Genetikai Tanszék a Genetikai és Molekuláris Biológiai Tanszék nevet vette fel. Ettől kezdve a tanszéken két szigorlati tárgy, genetika és molekuláris biológia oktatása folyt biológia tanár és biológus hallgatóknak. 2002-ben a tanszék munkatársa, Dr. Boros Imre Miklós kapott tanszékvezetői kinevezést. Ekkor szűnt meg a Biológiai Izotóp Laboratórium, és helyette egy Molekuláris Biológiai Egység jött létre a genetikai munkacsoportok mellett. 2006-ban ismét Dr. Maróy Pétert nevezték ki tanszékvezetőnek. Kezdeményezésére a tanszék ismét a Genetikai Tanszék nevet vette fel. A tanszéken oktatott szigorlati tárgy a genetika, a molekuláris biológia oktatása átkerül a Biokémiai és Molekuláris Biológiai Tanszékre. 2011. július 1-től Dr. Deák Péter, majd 2019-től Dr Kozma-Bognár László irányította a tanszék működését. 2022-ben az ivarsejtgenetikai csoport vezetője, Dr. Sinka Rita kapott tanszékvezetői kinevezést.
A Drosophila kutatás története a Szegedi Tudományegyetem Genetika Tanszékén
Összefoglalás
A 100 éves Szegedi Tudományegyetem centenáriumi évében lett 32 éves a Drosophila kutatás a Genetikai Tanszéken. Ennek kapcsán József Attila, az egyetem korábbi névadójának híres Születésnapomra című, „Harminckét éves lettem én„ kezdetű verse jut eszembe. A jelen írásban a Drosophila modell Genetikai Tanszéken történő meghonosítását és a vele elért eredményeket kívánom bemutatni.
Kulcsszavak: genetika, Drosophila, transzpozon, CRISPR,
Bevezetés
A Drosophila melanogaster (muslica, borlégy) modellszervezet használata már több mint 110 éve kezdődött Thomas Hunt Morgan által. A Drosophila rendkívül hasznosnak és jó választásnak bizonyult hiszen az elkövetkező években számos tudományos áttörés volt köthető a muslicához. Morgan 1933-ban a kromoszómaelmélet megalkotásáért és bizonyításáért részesült Nobel-díjban. Herman Muller amerikai genetikus munkásságához köthető a röntgen sugárzás mutagén hatásának felfedezése és használata Drosophilában (Nobel-díj, 1946), ami jelentősen hozzájárult a fejlődésbiológiai törvényszerűségek felfedezéséhez. Az 1970-es évektől kezdték el világszerte egyre több laboratóriumban használni ezt a modellállatot, ugyanis a klasszikus genetikai módszerek felhasználásával összetett, olyan, addig nehezen vizsgálható kérdésekre is sikerült választ találni a kutatóknak, mint például az egyedfejlődés genetikai szabályozásában kulcsfontosságú gének azonosítása.
A muslica modell használata Magyarországon szintén az 1970-es évekig nyúlik vissza, amikor Kiss István, Gausz János, Gyurkovics Henrik, Maróy Péter, Szabad János és Szidonya János úttörő munkát végeztek a Drosophila, mint modellszervezet meghonosításában a Szegedi Biológiai Központban (SZBK). Az ő munkájuknak köszönhetően indultak el az első szisztematikus mutagenezis kísérletek, melyek eredményeit rangos nemzetközi szaklapokban publikálták (Kiss és mtsai., 1976; Szabad és mtsai., 1989; Szabad & Szidonya, 1980).
A Drosophila kutatások kezdetei a Genetika Tanszéken
Az akkor még József Attila Tudományegyetem Genetikai Tanszékén 1989-ben kezdődtek el a Drosophila kutatások, amikor Maróy Péter számos külföldi tanulmányutat követően tanszékvezetőként a tanszék élére állt, ahova rövidesen Gausz János és Szidonya János is csatlakozott (1. ábra). Szidonya János és a későbbiekben Mink Mátyás az etil-metánszulfonát (EMS) mutagénnel létrehozott letális mutánsok térképezésével és azok közül is a domináns hőmérséklet érzékeny fenotípust mutatók, például bizonyos kollagén gének mutánsainak jellemzésével foglalkozott (Kelemen-Valkony és mtsai., 2012).
Maróy Péter kutatási témája a fejlődésgenetika egy fontos kérdésére összpontosult, nevezetesen a rovarok vedlésének hormonális szabályozását kutatta, annak genetikai hátterét próbálta részletesen feltárni. Akkoriban már ismert volt, hogy Drosophilában és más rovarokban is a prothorax mirigyeiben termelődő ekdizon hormon koordinálja az egyedfejlődési átmeneteket, beleértve a lárvából bábbá és kifejlett rovarrá történő átalakulást az állatok metamorfózisa során, de a hormonok hatásmechanizmusának hátterében álló molekuláris szabályozás teljesen ismeretlen terület volt. Maróy Péter a klasszikus genetikai módszereket (mint a funkció vesztéses mutációk előállítása kémiai és transzpozonok indukálta mutagenezissel) kombinálta biokémiai módszerekkel. Ennek eredményeként az általa kidolgozott érzékeny eljárással képes volt a vedlési hormon, vagyis az ekdizon szintjének a mérésére. E hormon által szabályozott útvonal volt az első olyan kísérleti rendszer, amely során a szteroid hormonok genomra gyakorolt hatását tanulmányozni tudták. A tanszéken előállított klasszikus mutánsok segítségével a hormonszintézis útvonalának számos lépését sikerült kideríteni. Hasonlóan más hormonokhoz az ekdizon is egy sejtmagi receptoron keresztül szabályozza a génkifejeződést, amely ligandum függő transzkripciós faktorként működik (Maroy és mtsai., 1978).
1. ábra: (A) A Drosophila vizsgálata sztereomikroszkópokkal történik a laboratóriumban. (B) A törzseket fiolákban tarják fenn a törzsgyűjteményekben. (C) A muslica morfológiája jól megfigyelhető a szetereomikroszkópban (D) Maróy Péter (E) Szidonya János (F) Gausz János (G) David Glover, (H) A nyálmirigy politén kromoszómája és a térképezett lókuszok (Forrás Flybase Bridges 1935) (I) Pödrött szárnyú mutáns Drosophila vonalak (J) A szem specifikus GFP markergén kifejeződésének követése fluoreszcens mikroszkóppal (Forrás: Vedelek Viktor).