History of the Department of Genetics
The Department of Genetics was founded in 1967, when Dr. Lajos Alföldi started teaching genetics as a two-semester course entitled "Heredity and Genealogy" at the Faculty of Natural Sciences of the József Attila University, for student biologists and biology teachers. A Genetics Group was established in 1968 under the leadership of Dr. Lajos Alföldi within the Department of Animal Sciences, and as an organizational unit, it can be considered the predecessor of the present department. The Department of Genetics became an independent teaching unit in 1974 under the leadership of Dr. László Orosz in the new building of the University, in Újszeged. Dr. László Orosz led the teaching and research work in the Department between 1974 and 1989. The main subject taught by the Department was genetics. In 1989, Dr. Péter Maróy took over the leadership of the Department, and continued teaching genetics as a special subject. In 1990, the Biological Isotope Laboratory was added to the Department. In 2000, the unit was named Department of Genetics and Molecular Biology. Since then, it has been responsible for the genetics and molecular biology education of student biologists and biology teachers. In 2002, Dr. Imre Miklós Boros, a colleague of the department, was appointed head of the Department. At that time, the Biological Isotope Laboratory was dissolved and it was replaced by a Molecular Biology Unit alongside the Genetics Working Groups. In 2006, Dr Péter Maróy was again appointed head of the Department , and the name had been changed to the Department of Genetics. The Department of Genetics has become the specialisation subject, while the teaching of molecular biology is transferred to the Department of Biochemistry and Molecular Biology. From 1 July 2011, Dr Péter Deák and from 2019 Dr László Kozma-Bognár took over the management of the Department. In 2022 , head of the Germ Cell Genetics Unit, Dr. Rita Sinka was appointed head of the Department.
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 (Figure 1.). 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).