Miér fagyálló az ôszi gabona? GALIBA GÁBOR azánkban az ôszi gabonafélék 15 25 százalékkal öbbe eremnek a avasziaknál. Korai érésük mia elkerülik a nyáron gyakran fellépô szárazságo és beegségeke, a él folyamán pedig megfelelô alajboríás nyújanak, és ezzel minimálisra csökkenik a alajerózió. Termeszésük ehá gazdaságosabb és környezekímélôbb a avaszi gabonafélékénél. Az ôszi gabonáknak megfelelô élállósággal kell rendelkezniük, amely képessé eszi ôke a él viszonagságai (hideg, oxigénhiány, felfagyás, beegségek sb.) elviselésére. A élállóság egyik legfonosabb eleme a fagyállóság, melynek geneikai és éleani alapjai már öbb évizede anulmányozzák az MTA Mezôgazdasági Kuaóinézeében. A növények edzôdés során érik el a geneikailag meghaározo fagyállóságuka. Ez a folyama a ermészeben ôsszel fokozaosan zajlik le a csökkenô hômérsékle és nappalhossz kövekezében. Maronvásáron a növények edzésé meserséges körülmények közö, számíógép vezérele növénynevelô kamrákban végzik (1/a ábra). A vizsgálaokhoz a növényeke faládákban nevelik (1/b ábra). Magyarország ôszi idôjárásá szimulálva a hômérséklee és a nappalhossz idejé fokozaosan, heeken á csökkenik az edzés érdekében. A mina fagyaszása álalában öbb hômérsékleen, például 11, 13 -on egy napig ar (1/c ábra). Ké hé elelével haározzák meg a fagyállóság méréké a növények újranövekedési képessége alapján (1/d ábra). A fagyaszási eszek eredménye nyomán ismer, hogy a kenyérbúza 21 kromoszómapárjából legalább 10 rész vesz a fagyállóság kialakíásában. A kenyérbúza (Triicum aesivum) az évezredek ala 3 fajból alakul ki, ehá a genomja 3 faj génkészleébôl áll, ezek jele: A, B és D. A kenyérbúza genomja 7 pár A, 7 pár B és 7 pár D kromoszómából áll, ezek egymással rokonságban vannak, ehá ha megállapíunk valami például az A genom 5-ös kromoszómájáról, az nagy valószínûséggel igaz lesz az 5B és az 5D homológ kromoszómákra is. Kideríeék, hogy az 5A, 5B és az 5D kromoszómapár fonos szerepe jászik a fagyállóság geneikai szabályozásában. A kuaóka azonban nemcsak az érdekli, hogy a fagyállóság hogyan öröklôdik, hanem az is, hogy milyen éleani/ biokémiai válozások örénnek az edzôdés során. Milyen gének vesznek rész ezekben a folyamaokban, és ezek a gének hogyan szabályozódnak? E kérdések megválaszolására végezek kísérleeke az OTKA emaikus pályázai ámogaásának kereében. A fagy során a sejek közöi járaokban jég képzôdik. A jégkrisályok önkreeheik a sejek membránjai, ami a sej puszulásához vezehe. Ugyanakkor a jég képzôdése kivonja a sejekbôl a vize, ehá a hideg okoza sressz egyúal szárazság-sressz is okoz. A növény az edzôdés folyamán szerves anyagok közük szénhidráok felhalmozásával védekezik a vízelvonás ellen. Mindezek melle olyan fehérjék is képzôdnek, melyek a membránoka védik, vagy olyan membrán-alkoórészek kelekeznek, melyek a membránoka rugalmasabbá eszik. A hideg haására bekapcsolódó, indukálódó géneke hideg-indukálhaó, az angol nevük rövidíésébôl or (cold regulaed) géneknek nevezzük; míg a gének mûködésé szabályozó karmeser -géneke reguláor géneknek hívjuk. Amerikai és japán kuaók a növénygeneikusok modellnövényé, a lúdfüve (Arabidopsis haliana) anulmányozva megállapíoák, hogy egy hideg-indukálhaó gén, a or15a a membránsabilizációban jászik szerepe, és növeli a növények fagyállóságá. Igazolák ovábbá, hogy e gén reguláora egy bf nevû ranszkripciós fakor (ez a molekula a gének ki- és bekapcsolásá szabályozza a sejekben). A maronvásári kuaók az OTKA álal ámogao kuaásoka egy amerikai (Kaliforniai Egyeem) és egy olasz (Gabonakuaó Inéze, Fiorenzuola d Arda) kuaócsoporal együmûködve végezék. A or14b hideg-indukálhaó gén, ennek reguláor génjé (egy bf gén), valamin a fagyállóság viszonyá anulmányozák alakorban. Az alakor (Triicum monococcum) egy diploid búzafaj, mely 7 pár kromoszómá 7
a b 1. ábra. Fagyesz a maronvásári növénynevelô kamrákban c d (A genom) aralmaz. Korábbi kísérleek az bizonyíoák, hogy a kenyérbúza fagyállóságának kialakíásában az 5A kromoszóma jászik kiemelkedô szerepe. A maronvásári kuaók 1995-ben egy nagy haású fagyállósági gén muaak ki ezen a kromoszómán, melye Fr-A1-nek nevezek el. Az alakorban végze kuaás során egy új, addig még nem ismer fagyállósági gén fedezek fel (Fr-A2) és muaak ki az 5A kromoszómán. A fagyállóság mennyiségi jelleg. Az a kromoszómaszakasz, mely nagy valószínûséggel mennyiségi jellege meghaározó gén/géneke aralmaz, QTL-nek (Quaniaive Trai Loci, mennyiségi jellegek lókusza) hívják. Bizonyíoák, hogy az Fr-A2 génhez (QTL-hez) köheô a or14b gén mûködésének szabályozása, és egy bf reguláor gén is, a bf3 (2. ábra). Ezzel a búza eseében a világon elôször sikerül egy fagyállósági génhez funkció rendelni: az Fr-A2 gén (QTL) feléelezheôen egy bf reguláor gén (a bf3), amely a hideg-indukálhaó gének (például a or14b) mûködésé szabályozza. Az alakorral végze kísérleek eredményei késôbb árpakísérleek is megerôsíeék. A gabonafélék genomja egy közös rizs ôsbôl eredezeheô, ezér a különbözô gabonafélék kromoszómáinak felépíése és a kromoszómán elhelyezkedô gének sorrendje hasonló. Így van ez a búza és az árpa eseében is: az árpa 5-ös kromoszómáján (5) a gének sorrendje nagyban hasonlí a búza 5-ös kromoszómáján (5A) lévô génsorrendhez. Az olasz kuaócsoporal együmûködve árpában (ordeum vulgare) sikerül mindké fagyállósági QTL- meghaározni. A kenyérbúzában leír Fr-A1 génnek megfelelô (homológ) Fr-1 fagyállósági gén ugyanazon a kromoszómaszakaszon helyezkedik el az árpa 5 kromoszómán; sô a másik fagyállósági gén, az Fr-2 is ugyanabban a pozícióban van, min az alakor Fr-A2 génje. LOD 6 5 4 3 2 1 Xbcd926 Xgwm186 Xcdo57 Xbcd351 Xwg530 Fr-A2 Xbcd508 bf3 Xgwm639 XEsil4 fagyállóság Xpsr120 Xbcd9 or14b expresszió Xmwg2062 Xpsr2021 XDhm2.1 Xwg644 Xcdo465 Xpsr426 2. ábra. Fagyállóságo és génexpresszió (gén kifejezôdésé) meghaározó kromoszómarégió (QTL) az alakor 5A kromoszómáján. Az x-engely az 5A kromoszóma egy részlee; a ájékozódás a felünee molekuláris markerek (jelzôk) eszik leheôvé. Az y-engelyen szereplô LOD-érék jelenése: minél nagyobb ez a szám, annál nagyobb a valószínûsége, hogy az ado ulajdonságér felelôs gén az ado helyen van. A görbék maximuma: mindhárom gén legvalószínûbb helye (nyilakkal jelölve) az Xbcd508-as markernek megfelelô hely 8
a inak 5A del5al-6 del5al-15 del5al-10 b 5A Vizsgál deléciós vonalak markerek M15 5AL-10 Xpsr120 Xpsr575 M6 M0 5AL-8 5AL-15 5AL-6 Xcdo400 Xpsr911 Fr-A1 deléciós vonalak Vrn-A1 3. ábra. A szénhidrá-felhalmozódás szabályozó gén(eke) aralmazó kromoszóma-szegmenum helyének meghaározása különbözô búza 5A deléciós vonalak segíségével 5AL-17 5AL-20 5AL-23 Xcdo87 Xcdo584 Xbcd454 Mi öbb, az Fr-2 gén helyén megalálák árpában is a or14b gén szabályozó kromoszómaszakasz és a bf3 reguláor gén. Elmondhaó ehá, hogy az árpában kapo eredmények eljes mérékben aláámaszoák az alakorban és a kenyérbúzában kapo eredményeke. A bevezeésben kiemelük a szénhidráok fonosságá a fagykárok kivédésében. A korábbi maronvásári kísérleekbôl ismeré vál, hogy a búza 5A kromoszómáján alálhaók olyan gének, amelyek a szénhidrá-felhalmozódásér felelôsek. Ezeknek a géneknek más génekhez viszonyío helyé korábban geneikai módszerrel meg is haározák. A gének helyé a kromoszómán azonban direk módon is meghaározhajuk. ogyan lehe egy gén helyé vagy szerepé közvelenül bizonyíani? Az egyik leheôség, hogy a gén elünejük, és megnézzük, hogy az ado funkció (melyér a gén felelôs) valóban elûn-e. Az ilyen vizsgálaokra alkalmasak a búza eseében a kromoszómadeléciós vonalak. A kromoszómadeléciós vonalak olyan ciogeneikai módszerekkel elôállío búzanövények, amelyekben ugyanarról a kromoszómáról egyre hosszabb darabkák örek le és veszek el. A megérés segíi a 3/a ábra: az elsô vonalban az 5A kromoszóma hibálan (inak), mindhárom marker (M15, M6 és M0) megalálhaó raja. A második, del5al-6 jelû vonalban az 5A kromoszómapár végérôl leör egy kicsi darab, ezér az M0 marker már hiányzik. A harmadik, del5al-15 jelû vonal kromoszómájáról már nagyobb darab ör le, errôl már ké marker (M0 és M6) is hiányzik, de az M15 még raja van. Az uolsó, del5al-10 vonal az, amelyikben az 5A kromoszómáról a legnagyobb darab ör le, ezen már nincs is marker. Maronvásáron a kísérleekhez különbözô nagyságú 5A kromoszómadelécióka aralmazó búzanövényeke használak. Mivel a fagy-sressz egyben vízhiány jelen, ezeke a növényeke hidegben és vízhiányos körülmények közö is nevelék, és meghaározák a hajások szénhidráaralmá és -összeéelé. a egy deléciós vonalban kevesebb cukor halmozódik fel, min a öbbiben, akkor abban a vonalban a felhalmozódásér felelôs gén már hiányzik. Ily módon sikerül meghaározni az a régió az 5A kromoszómán, amely a szénhidrá-akkumulációban szerepe jászik; ez a 3/b ábrán saírozva jelölük. Ez a régió aralmazza a vernalizációs igény befolyásoló gén (Vrn-A1), amely rendkívül szorosan kapcsol a Fr-A1 fagyállósági génnel! A vernalizációs gén haározza meg, hogy a búza kalászolásához szükség van-e egy hideg periódusra. A avaszi búzáknak nincs szükségük hideg periódusra a kalászba induláshoz, míg az ôszi búzák kalászolásához elengedheelen egy hosszabb hideg periódus. Az ôszi búzák álalában fagyûrôk, míg a avasziak fagyérzékenyek. Fizikai módszerrel is bizonyíoák ehá a szénhidráaralom, a fagyállóság és a vernalizációs igény közö fennálló geneikai kapcsolao. OTKA kuaás: A hidegadapálódásban szerepe jászó or14b fehérje és a vízoldékony szénhidráok felhalmozódásá reguláló gének finomérképezése, nyilvánarási szám: T 34277, kuaóhely: MTA Mezôgazdasági Kuaóinézee Vezeô kuaó: Galiba Gábor Rész vevô kuaók: Kerepesi Ildikó, Suka József, Tóh Balázs, Vágújfalvi Aila 9
Az ivarmirigyek közponi idegrendszeri kapcsolaai GEREDAI IDA Az ivarmirigyek mûködésének idegi szabályozásában a kulcsszerepe az agyalap egy kicsiny, jól körülhaárol erüleén, a hipoalamuszban elhelyezkedô idegsejek álal ermel hormon, a gonadorop hormonreleasing (hormon-kibocsáó) hormon jássza. Ez a hormon az idegvégzôdésekbôl felszabadulva bekerül az agyalapi mirigye elláó erekbe, és a lueinizáló GnR AGYALAPI MIRIGY L, FS AGYAGYI TERÜLETEK YPOTALAMUS AGYTÖRZS BOLYGÓIDEG IVARMIRIGYEK GERIVELÔ 1. ábra. Az ivarmirigyek szabályozásának leegyszerûsíe semaikus ábrázolása. Az ábra bal oldalán a klasszikus és legfonosabb, hormonok úján közveíe mechanizmus muajuk (szaggao vonalak). (A hipoalamuszban ermelôdô hormon, a GnR szabályozza az agyalapi mirigy ké hormonjának, a lueinizáló hormonnak és a follikulusz-simuláló hormonnak az elválaszásá, melyek az ivarmirigyek mûködésé szabályozzák.) Az ábra jobb oldalán az ivarmirigyek és az agy közöi idegi összeköeés üneük fel (folyamaos vonalak) hormon, illeve a follikulusz-simuláló hormon (FS)* ermelô sejeken hava fokozza ezen hormonok érpályába való leadásá. Az L és az FS az érrendszeren kereszül elju az ivarmirigyekhez és azokban a nemi hormonok ermelésé, valamin az * Lueinizáló hormon: sárgaes képzôdésé segíô hormon, follikulusz-simuláló hormon: üszôserkenô hormon. ivarsejek (peesej, hímivarsej) érésé válja ki. Az uóbbi három évizedben egyre öbb ada láo napvilágo arra vonakozóan, hogy a közponi idegrendszer (agy, gerincvelô) nemcsak a feni me-chanizmus úján, hanem az agy és az ivarmirigyek közöi idegpályán kereszül, idegi úon is képes befolyásolni az ivarmirigyek mûködésé (1. ábra). E feléeleze mechanizmus igazolására felélenül szükséges vol az idegpálya léének bizonyíása. Az uóbbi évekig nem áll rendelkezésre olyan pályaköveési módszer, mely leheôvé ee volna egy hoszszú, öbb idegsejbôl és az azok közöi kapcsolódásokból minegy láncszemekbôl felépülô idegpálya kimuaásá. A közelmúlban bevezee és álalunk is alkalmazo vírusjelölési módszer lényege, hogy bizonyos, idegrendszer megámadó vírusok a vírusferôzés során az ugyanazon idegpályához arozó idegelemek menén erjednek. Ennek a vírusköveési módszernek a segíségével kívánuk felderíeni a here, illeve egyéb, a hím szaporodási rendszerhez arozó szervek (mellékhere, ondóvezeék), valamin nôsényben az emlô és a közponi idegrendszer közöi idegpályá (2. ábra). Tanulmányozuk ovábbá, hogy egyes reprodukív szervek és a közponi idegrendszer közöi idegpálya alkoásában rész vevô komponensekben bekövekezô válozások (roncsolások, ámeszések, megválo- 2. ábra. A vírusjelölési módszer lényegének és a vizsgálaok céljának sémás ábrázolása. A vizsgál szervbe ado vírus (zöld pöyök) a szervben alálhaó idegvégzôdések felveszik, majd a vírus elju az idegsej-esbe, ahol elszaporodik, és megferôzi az idegpályához arozó valamennyi idegseje a gerincvelôben és az agyban 10
zo reprodukív állapo) milyen haással vannak a vírus álal jelze sejcsoporok minázaára, a ferôzö sejek számára, illeve a hormon- (eszoszeron-, L-, FS-) ermelésre. a b c Eredmények Az idegrendszer ámadó vírus herébe való befecskendezése uán négy nappal ferôzö idegsejeke (szimpaikus és paraszimpaikus vegeaív sejek) alálunk a gerincvelô bizonyos, jól meghaározo magasságában és sejcsoporjában. Ezzel egy idôben ferôzö idegsejek muakozak a nyúlvelôben elhelyezkedô bolygóideg-magokban. A ferôzés elôrehaladával ovábbi agyörzsi sejcsoporok, valamin 3. ábra. A bal oldali képen vírusferôzö idegsejeke muaunk be a pakány nagyagykérgében (inzuláris kéreg; bekereeze erüle). A középsô ábra sávol erülee az inzuláris kéregroncsolás sémás ábrázolása, a jobb oldali kép LA-val jelze erülee a roncsolás szöveani képé muaja nmol/l 20 15 10 5 0 Szérum eszoszeron-koncenráció Jobb álmûö 8 Bal álmûö * Jobb lézió Bal lézió 8 10 9 4. ábra. Jobb oldali inzuláris kéregroncsolás köveôen a szérum eszoszeronszinje szignifikánsan csökken. asonló beavakozás a bal oldalon haásalan vol 5. ábra. Az agyörzs noradrenalin ermelô idegsejcsoporjáról készül fluoreszcens felvéel azuán, hogy a vírus ondóvezeékbe aduk be. A vírusferôzö idegsejek zöld (b), a noradrenalin szineizáló idegsejek piros (c) fluoreszcenciá, míg a vírusferôzö, noradrenalin ermelô idegsejek sárga (a) fluoreszcenciá muanak a keôs jelölôdés kövekezében. (A fluoreszcencia gerjeszéssel kiválo fénykibocsáás.) néhány hipoalamikus erüle is aralmazo vírus-jelöl sejeke, majd néhány, a nagyagyhoz arozó srukúrában is jelenkeze ferôzés. Ezek közül a legkifejezeebb a nagyagykéreg egy jól körülhaárolhaó erüleén (inzuláris kéreg) elhelyezkedô idegsejek vírusferôzösége vol (3. ábra, bal oldali kép). Vizsgáluk a herével idegi kapcsolaban álló nagyagyi srukúrák közül az inzuláris kéregerüle (3. ábra) és az agy halánéklebenyében elhelyezkedô, mandula alakú sejcsopor, az amygdala heremûködés szabályozásában jászo szerepé. Az inzuláris kéreg, illeve az amygdala féloldali sérése befolyásola a herék eszoszeron-elválaszásá, s ez a haás a sérés oldaliságáól függö (4. ábra). A hím reprodukív rendszer járulékos szerveibe (mellékhere, ondóvezeék) ado vírus némi eléréssel, de ugyanazon agyi srukúrák idegsejjei ferôze meg, min a herébe juao vírus. A különbsége a gerincvelôben észlel elérô mináza és a nagyagyi srukúrák ferôzésmenessége jelenee. További kísérleekben az ondóvezeékkel idegi kapcsolaban álló agyi sejcsoporok biokémiai ermészeé vizsgáluk. Megfigyelük, hogy az agyörzsi, noradrenalin ermelô magvak egyes idegsejjei azonosak volak a vírusferôzö sejekkel (5. ábra). Vizsgáluk a méhszarv közponi idegrendszeri beidegzésé ivarére, nem erhes, erhes, illeve szopaó pakányokban. abár agyi ferôzôdés eseén ugyanazon agyi sejcsoporok aralmazak vírus-jelöl sejeke, a kísérlei csoporok közö jelenôs különbség muakozo a ferôzö állaok arányában: a szopaó állaok majdnem mindegyike ferôzôdö, míg a vemhes állaoknak csupán igen kis százaléka. A ferôzôdési ráa szoros összefüggés muao azzal az ismer jelenséggel, hogy a erhesség ala az idegelemek gyakorlailag elûnnek a méh falából, míg a szopaás során az idegrosok úlburjánzása figyelheô meg. Más vizsgálaokban a nôsény emlô felôl ferôzôdô idegsejek közponi idegrendszeri elhelyezkedésé anulmányozuk, szopaó és nem szopaó pakányban (6. ábra). A jelölôdés minázaa hasonló vol a hím reprodukív szervek közponi idegrendszeri kapcsolaainak anulmányozása során megfigyelekkel. A szopaás nem befolyásola a ferôzés. Tanulmányozuk, hogy a peefészek és az agy közöi idegi kapcsola melynek részleei már korábban leíruk egyik komponense, a bolygóideg ámeszése mennyiben módosíja az agyi vírusferô- 11
6. ábra. Vírusferôzö idegsejek a hipoalamusz ké erüleén a paravenrikuláris sejcsoporban (PV) és a láóideg-kereszezôdés mögöi erüleen (P) azuán, hogy a vírus emlôbe aduk. 3V: harmadik agykamra zö sejek minázaá. A sérés uán a gerincvelôi idegsejek ferôzösége nem válozo, a nyúlvelôben elhelyezkedô, bolygóideghez arozó sejcsoporokban pedig a ferôzés eljes egészében hiányzo. Érdekes módon a bolygóideg ámeszésé köveôen öbb agyörzsi és hipoalamikus sejcsoporban csökken a ferôzö idegsejek száma. Az adaok arra ualnak, hogy a peefészek beidegzésében rész vevô srukúrák egy része a szimpaikus idegrendszeren (gerincvelôn á vezeô ú), más része a bolygóideg közveíésével (paraszimpaikus rendszer), míg mások a vegeaív idegrendszer mindké komponense menén érik el a peefészke. A vírusjelölési módszer segíségével elsôkén szolgálaunk adaoka a vizsgál reprodukív szervek közponi idegrendszeri kapcsolaairól, és felérképezük azon agyi srukúráka, melyek feleheôen rész vesznek ezen szervek mûködésének szabályozásában. OTKA kuaás: A gonádok közponi idegrendszeri kapcsolaainak srukurális és funkcionális elemzése, nyilvánarási szám: T 32363, kuaóhely: MTA SE euroendokrin Kuaócsopor Vezeô kuaó: Gerendai Ida, Semmelweis Egyeem umánmorfológiai és Fejlôdésbiológiai Inéze Rész vevô kuaók: Banczerowski Péer, Boldogkôi Zsol, saba Zsol, sernus Valér, alász Béla, Medveczky Isván, Tóh Ida 12
A szorongás gyógyszeres kezelése ALLER JÓZSEF A szorongás a sresszel kapcsolaba hozhaó pszichiáriai beegségek közé arozik. Gyógyíása részben megoldo: a benzodiazepinek közé arozó gyógyszerek (pl. a Xanax) a súlyosabb szorongás is gyógyíják, más vegyüleek (pl. a buspiron, gyógyszerári nevén Spiomin) elsôsorban a szorongás enyhébb formáiban használaosak, és kifejleszeek széles spekrumú vegyüleeke is (pl. a Prozaco), amelyek enyhébb és súlyosabb eseekben egyarán alkalmazhaók. E gyógymódok azonban késégelen hasznosságuk ellenére nem ökéleesek: a benzodiazepineknek kellemelen mellékhaásai vannak, a buspiron haásai gyakran elégelenek, míg a szelekív szeroonin-felvéel gálók közé arozó Prozac (fluoxein) kedvezô haásai lassan (heek ala) alakulnak ki, az ámenei periódusban pedig gyakran fokozzák a szorongás. Ráadásul a szorongásgálók csak a beegek 60 70 százalékánál fejenek ki kedvezô haás, ami a placebo haásának alig duplája. em vélelen, hogy a szorongás világviszonylaban nagy inenziással anulmányozzák. Az isméel vagy krónikus sressz az idegrendszer mûködésére is haással van. Vizsgálaaink szemponjából különösen jelenôs, hogy a glukokorikoidok a sresszreakció alán legfonosabb komponensei hanak azokra a receporokra, amelyek a szorongásgálók idegrendszeri célponjai. Feléelezük ehá, hogy a szorongásgáló vegyüleek haásai aól függnek, hogy a kezelés alanya ki van-e éve sressz haásának, vagy nincs. Az összefüggés jelenôsége ha léezik keôs: az eredményeke fel lehe használni a kezelendô beegek megfelelôbb kiválaszására (így közveve fokozhaó az egyes kezelések haékonysága), a sressz-szorongásgáló haékonyság közöi összefüggések megismerése pedig haással lehe az új szorongásgálók fejleszésére. Laboraóriumi vizsgálaok Megvizsgáluk azoka a körülményeke, amelyek ké ismer és a klinikumban gyakran használ szorongásgáló, a benzodiazepinek családjába arozó klórdiazepoxid és a buspiron haékonyságá ronják, vagy javíják. A vizsgálaok célponjában a sressz szorongás szorongásgáló inerakció áll. A vizsgálaainkban öbb sresszmodell alkalmazunk, amelyek egy részé mi magunk fejleszeük ki. Minden kísérle bemuaására i ermészeesen nincs módunk, ezér három kísérle eredményei emeljük ki. Buspiron haásai a szociális insabiliás modellben ôsény pakányokban fejleszeük ki a szociális insabiliás szorongás- és sresszmodell. A modell lényege, hogy az állaoka válakozva esszük ki egyedi (elkülönül) és zsúfol arási körülményeknek. A modell kifejleszése azér vál szükségessé, mer a szorongás a nôk körében minegy készer gyakoribb, Összidô %-a 20 15 10 5 * 0 3 10 mg/kg buspiron 0 Konroll Sresszel Konroll Sresszel Mozdulalanság Szociális konakus 1. ábra. A szorongásgáló buspiron haása a szociális inerakció eszben, konroll- és krónikusan sresszel (szociális insabiliásnak alávee) nôsény állaokban. Ebben a eszben a mozdulalanság idôarama a vegyüle szedaív mellékhaásainak mérésére, a szociális inerakcióval ölö idô a szorongás mérésére szolgál. A konrolloknál a szedaív haás olyan erôs, hogy a szorongásgáló haás nem érvényesülhe (a buspiron sok laboraóriumi kísérleben ha így). A sresszel állaokban a szedaív haás lényegesen kisebb, így a szorongásgáló haás láhaóvá válik. A krónikus sressznek való kieség fokozza a szorongásgáló buspiron haékonyságá * 13
min férfiaknál; a szorongás szemponjából a szociális sresszorok (sresszhaás kiváló ényezôk) jelenôsebbek, min a nem szociális sresszorok; a hagyományos szociális sresszmodellek pedig (amelyeke hím állaokon fejleszeek ki) nem alkalmazhaók nôsény állaoknál. A szorongásgáló buspiron a konroll- (nem sresszel) állaokban erôs mozgásgálás alakío ki, amely eljesen elfede a szorongásgáló haás (1. ábra). A korábban elvégze laboraóriumi vizsgálaok öbbségében a buspiron haása hasonló vol, ami e vegyüle haásainak laboraóriumi eszelésé megnehezíi. A sresszel (szociális insabiliásnak alávee) állaokban a buspiron szedaív haása csökken (csaknem az elûnésig), aminek kövekezében a szorongásgáló haások nyilvánvalóvá válak. A kifejlesze modell álal ehá leheôvé vál a buspiron jellegû vegyüleek laboraóriumi eszelése, ugyanakkor az is kiderül, hogy e vegyüle haékonyságá a szociális sressznek való kieség javíja. E kövekezeésünk helyességé klinikai vizsgálaokban eszelük (lásd alább). A klórdiazepoxid haásai aku sressz körülményei közö A klórdiazepoxid haásá öbb kísérleben vizsgáluk; ezek közül egy aku sresszor haásá emeljük ki (2. ábra). A konrollállaokban a vegyüle szedaív haása minimális vol, és a szorongásgáló haás érvényesül; az i alkalmazo aku sresszor megnövele a vegyüle szedaív haásai, és gáola a szorongásgáló haás érvényesülésé. Az aku sresszorok ehá 14 12 10 8 6 4 2 0 0 Konroll Sresszel Zár kari belépések száma 3 10 mg/kg klórdiazepoxid * Konroll Sresszel yíl kar explorációja (idô%) 2. ábra. A szorongásgáló klórdiazepoxid (benzodiazepin) haása a szorongásra a megemel kereszpalló eszben, konroll- és sresszel állaokban. A eszben az állaok egy keresz alakú labirinus vizsgálnak 5 percen kereszül. Ké kar falak vesznek körül ( zár karok ), ké kar nem ( nyíl karok ). Az állaok a zár karokban érzik bizonságban maguka (az ide való belépések száma a mozgásképesség mérôszáma), míg a félelme kelô nyíl karok felérképezése (explorációja) a szorongás méréké muaja. A konrollállaokban nem vol szedaív haás, így a szorongásgáló haás érvényesül. A sresszel állaok rikábban lépek be a zár karokba (a sressz ehá szedaívvá ee a vegyülee), ami gáola a szorongásgáló haás érvényesülésé * Javulás AM-A index alapján 10 18 16 14 12 10 a a, b 4 6 7 9 10 12 >13 Kombinál ámogaoság/beegség index 3. ábra. Buspiron (Spiomin) haása a szorongásra a beegek élekörülményeinek függvényében. A szorongás méréké a amilon-féle szorongásskálán (AM-A) mérük, amelyen 6 fölöi érék gyenge, 15 fölöi érék erôs szorongás jelez. A beegek álagos éréke 20 körül vol. ahees buspironkezelés csökkenee a szorongás, a csökkenés méréke azonban az élekörülményekôl függö. Bizonyos élekörülmények (magyaráza a szövegben) csaknem készer akkora javulással járak, min más élekörülmények. A különbözô beûkkel jelöl érékek (oszlopok) saiszikailag különbözôk volak ronják a benzodiazepin családba arozó szorongásgálók haékonyságá. Klinikai vizsgálaok Szorongásos zavarban szenvedô idôs beegeken ké nagy vizsgálao végezünk. A vizsgál beegek száma összesen 300 körül vol. Természeesen nem uduk olyan könnyen érelmezni, hogy ki van-e éve valaki a sressznek, min a laboraóriumi állaoknál. Az élekörülmények öbb szemponos analízise alapján kiûn, hogy a szorongás kialakulásával és a szorongásgáló buspiron haékonyságával ké ényezô hozhaó kapcsolaba: a szociális ámogaoság, illeve a szubjekív sresszérze és a beegségek száma. Az elôzô mérôszámá egy kérdôív alapján állapíouk meg, amely felmére, hogy a beeg hány emberrel áll kapcsolaban, ezek a kapcsolaok menynyire közeliek (családag, rokon, szomszéd, ismerôs), illeve az, hogy a segíség mennyire erôs: milyen élehelyzere vonakozik (pl. mindennapi ügyek vagy kriikus helyzeek), és mennyire megbízhaó (3 ponos skálán). A beegségek számának, min mérôszámnak a felhasználásá ké körülmény ee leheôvé: az alanyok idôs emberek volak, mindanynyian öbb beegségôl szenvedek, ami alapveôen meghaároza éleérzésüke; és egy irodalomból áve szubjekív sresszérze-esz* jól korrelál a be- * Az irodalomból áve kérdôív arra irányul, hogy felmérje: menynyire érzik a beegek úgy, hogy éleük kellemelen eseményekkel van ele, amelyeke nem udnak konroll ala arani. b c 14
egségek számával. A beegek szorongása annál erôsebb vol, minél kisebb vol a szociális ámogaoságuk, illeve minél erôsebb vol szubjekív sresszérzeük és minél öbb beegségben szenvedek. A buspiron szorongásgáló haékonysága ugyanezen ényezôkôl függö: a gyógyszer erôsebben hao azoknál, akiknek a szociális ámogaosága nagyobb vol, és öbb beegségben szenvedek (ezér úgy érezék, hogy erôs sresszhaásoknak volak kiéve). A 3. ábrán a buspiron-kezeléssel elér javulás méréke, valamin egy összee szociális ámogaoság/ beegség index összefüggésé ábrázoluk. Jól láhaó, hogy ugyanaz a gyógyszer ugyanabban a dózisban készer haásosabb vol szociálisan ámogao és sressz haásainak kie beegeknél, min szociálisan nem ámogao, de fizikailag viszonylag egészségesebb beegeknél. Fonos megjegyeznünk, hogy a kezelés elô a szorongás erôssége nem különbözö a csoporoknál. Összegzés A szorongásgálók haékonysága erôsen függ aól, hogy az alany milyen élekörülmények közö él, ponosabban mennyire van kiéve sressz idôleges vagy krónikus haásainak. Ebbôl ké kövekezeés lehe levonni: (1) a jelenleg használaban levô szorongásgálók haékonyságá növelni lehe megfelelô kezelés-válaszással (ennek ponosabb felmérése még elvégzendô felada); (2) az új szorongásgáló vegyüleek fejleszésénél figyelembe kell venni a sressz haásá, min a vegyüle haékonyságá befolyásoló fakor. E viszony figyelembevéelével fejlesze gyógyszerek haékonysága valószínûleg magasabb lesz, min a jelenlegieké. OTKA kuaás: Szorongásgálók magaarási és neurális haásai a szorongás elôidézô fakor, valamin a szorongásesz körülményeinek függvényében, nyilvánarási szám: T 32345, kuaóhely: MTA Kísérlei Orvosudományi Kuaóinéze Vezeô kuaó: aller József Rész vevô kuaók: Barsvári Beáa, Baranyi Johanna, alász József, Mejercsik Eszer, Mikics Éva 15
Egészséges marhahús OLLÓ GABRIELLA Az uóbbi évizedekben a fejle országokban a úlzo kövérség, a diabéesz, a szív- és érrendszeri, valamin a rákos megbeegedések számának ugrásszerû növekedésével az érdeklôdés homlokerébe kerül az egészségmegôrzô áplálkozás. Emia a húsminôséggel szemben ámaszo fogyaszói igények is áalakulak. Az érendben ajánlaos a zsírok, ezen belül a öbb elíe zsírsava aralmazó válozaok fogyaszásának csökkenése, míg ajánlo a öbbszörösen elíelen zsírsavakban fôleg az n-3 vagy omega-3 zsírsavakban és az ún. konjugál linolsavban gazdag húsok fogyaszása. A megválozo igényeknek megfelelôen napjainkban valamennyi állafaj húsa a korábbinál kevesebb zsír aralmaz, és próbálkoznak a hús zsírsavösszeéelének módosíásával is. A zsírsavösszeéel megválozaására az egyes állafajokban elérô esély kínálkozik. A monogaszrikus (együregû) gyomrú állaok eseében a akarmányból felve zsírok válozalan formában beépülnek a szöveekbe, ezzel szemben a kérôdzôk (öbbüregû gyomrú állaok) húsában az akkumulálódó zsírsavak elérnek a akarmányból felve zsírokól. Ennek az az oka, hogy a bendô mikroorganizmusai egyrész bonják a akarmányzsíroka, másrész az ún. biológiai hidrogénezés során a elíelen zsírsavaka elíe zsírsavakká alakíják. Emia a kérôdzôk húsa nagy mennyiségben aralmaz koleszerinszine növelô elíe zsírsava, és a öbbszörösen elíelen és elíe zsírsavak aránya a áplálkozási szemponból kívánaos 0,45 helye 0,1 körüli. Ugyanakkor e folyama eredményekén kelekezik a fôkén csak a kérôdzôk ermékeiben (hús, ej) elôforduló konjugál linolsav is, melynek számos poziív haása van. A megválozo áplálkozási igényeknek megfelelô marhahús ermelése nagy kihívás jelen mind az állaenyészôk, mind az élelmiszer-elôállíók számára. Alapveô kérdés, hogyan válozahaó meg a marhahús zsírsavösszeéele úgy, hogy a ermék kedvezôen befolyásolja a fogyaszó egészségi állapoá, elôállíása bizonságos, ermészees legyen, helyi fajákon és akarmánybázison alapuljon. A hazai szarvasmarha-faják húsának zsírsavösszeéelérôl nincsenek adaaink. Ezér kuaómunkánk során célul ûzük ki, hogy meghaározzuk a fonosabb hazai szarvasmarha-faják húsában a zsírsavösszeéel, és megállapísuk, hogyan hanak a geneikai (faja, ivar) és környezei (akarmányozás) ényezôk a zsírsavösszeéelre. Az 1. kísérleben az vizsgáluk, hogyan ha az exenzív és az inenzív akarmányozás a hagyományos (magyar szürke) és a specializál hasznosíású (holsein-fríz) hízóbikák húsának zsírsavösszeéelére a humánáplálkozás szemponjából. Az exenzív csoporok akarmányozása legelôfûre és fûszenázsra, 2 kg abrakra (a hizlalás uolsó hónapjában 3 kg abrak és 1 kg lenmagdara), az inenzív csoporok hizlalása pedig a hazai gyakorlaban elerjed módon kukoricaszilázsra, réiszénára és 4 kg (a hizlalás uolsó hónapjában 6 kg) abrakra alapozódo. Az exenzíven akarmányozo holsein-fríz és a magyar szürke hízóbikák húsában a öbbszörösen elíelen zsírsavak szignifikánsan nagyobb arányban Magyar szürke bikák 16
fordulak elô, min az inenzív csoporokéban. A öbbszörösen elíelen zsírsavakon belül ké zsírsavcsoporo szokás elkülöníeni aszerin, hogy a molekula meilcsoporjának végéôl számíva az elsô keôs köés hányadik szénaomnál alálhaó. Ennek alapján n-3 és n-6 vagy a régebbi elnevezés szerin omega-3 és omega-6 zsírsavaka különbözeünk meg. Táplálkozás-éleani szemponból az n-6 zsírsavcsoporba arozó linolsav és az n-3 zsírsavcsoporba arozó linolénsav a fonosabbak, mer mindké zsírsav esszenciális: ezeke a zsírsavaka az állai szerveze nem udja elôállíani, ezér számára nélkülözheelenek. Jelenôségüke ovább növeli az is, hogy ovábbi zsírsavak kelekeznek belôlük. A áplálkozási kísérleek igazolák, hogy a áplálékkal felve n-6 és n-3 zsírsavak versengenek a sejmembránba való beépülésér. A kompeíció elkerülése érdekében a linol- és linolénsavnak, valamin az n-6 és az n-3 zsírsavaknak meghaározo arányban kell szerepelniük a áplálékban. A megfelelô arány 4:1. A magyar szürke fajájú állaok eseében a linolsav és linolénsav aránya a húsban a áplálkozás szemponjából kedvezôbb, min a holsein-fríz faja eseében (1. ábra). Exenzív akarmányozással ez az arány a holsein-fríz fajánál 4:1-re, a magyar szürke olsein-fríz bikák (a kép elôerében) eseében 3:1-re csökken az inenzíven hizlal csoporok 10:1, illeve 9:1 arányához képes. Az n-6 zsírsavak fokozo felvéele a rombózis, valamin a szív- és érrendszeri megbeegedések kialakulásá elôsegíi, ezzel szemben az n-3 zsírsavak fonos szerepe jászanak az elôbbi megbeegedések megelôzésében és kezelésében. A ké faja közö az n-6 zsírsavak aránya szignifikánsan elér: a magyar szürke bikák húsa kevesebb n-6 zsírsava aralmazo mindké akarmányozási csoporban, ezér az n-6 és n-3 zsírsavak aránya a humánáplálkozás szemponjából a magyar szürke faja eseében vol kedvezôbb. Adaaink szerin a magyar szürke fajájú hízóbikák húsa inenzív akarmányozás eseében is közel 0,1 százalékkal öbb konjugál linolsava aralmazo, min a holsein-fríz fajájú bikáké. Ugyanakkor az exenzíven hizlal csoporokban a holsein-fríz faja eseében készeresére, a magyar szürke faja eseében közel ké és félszeresére nô a konjugál linolsav mennyisége a húsban. 12 10 8 6 4 2 n-6/n-3 18:2/18:3 0 F MSz F MSz inenzív exenzív n-6/n-3 9,27 6,24 3,61 2,86 18:2/18:3 10,93 8,92 3,79 3,36 1. ábra A linol- és linolénsav (18:2/18:3), illeve az n-6 és n-3 zsírsavak aránya az egyes csoporokban A 2. kísérleben charolais fajájú vágóállaoknál vizsgáluk az ivaralaníás haásá a marhahús zsírsavösszeéelére, azonos akarmányozási echnológia melle. A charolais bikák hosszú háizma szignifikánsan öbb elíe zsírsava, ugyanakkor kevesebb elíelen zsírsava aralmazo, min a inóké. Ezér a charolais inók zsírsavösszeéele áplálkozás-éleani szemponból ekinve elônyösebb. Ez igazolja a öbbszörösen elíelen zsírsav és a elíe zsírsav aránya is, ami a inókban a kívánaos éréke megközelíi (0,43), míg a bikáké ennél kisebb (0,3). Az n-6 és n-3 zsírsavak aránya a inókban ugyan kedvezôbb, de a akarmányozás (kukoricaszilázs + abrak) mia a kívánaos n-6/n-3 aránynál nagyobb. A 3. kísérleben az elemezük, hogyan ha az n-3 zsírsavban gazdag (lenmagdarás) abrakkiegészíés magyararka és holsein-fríz fajájú növendékbikák húsának zsírsavösszeéelére. A hizlalás uolsó ké hónapjában a lenmagdarás kiegészíéssel áplál csoporok húsa szignifikánsan öbb n-3 zsírsava aralmazo. Emia az n-6 és n-3 zsírsavak aránya a kívánaos 1:5-re csökken a konrollcsoporok 1:13, illeve 1:14 arányához képes. A lenmagdara kiegészíés haására mindké fajában közel 1,5-szeresére nô a konjugál linolsav mennyisége, de emelle a magyararka faja húsa szignifikánsan öbb konjugál linolsava aralmazo. 17
Új ismereek A akarmányozásnak jelenôsebb haása van a marhahús zsírsavösszeéelére, min a fajának. A marhahúsban a öbbszörösen elíelen és elíe zsírsavak aránya elmarad a áplálkozás szemponjából kívánaos érékôl, ha a hazai gyakorlaban elerjed akarmányozási módszer (kukoricaszilázs) használjuk. Az exenzív legelôfûre, fûszenázsra alapozo akarmányozás viszon kedvezôen befolyásolja a hús zsírsavösszeéelé. A hizlalás uolsó hónapjaiban lenmagdara eeésével jelenôs mérékben növelheô a húsban az n-3 zsírsavak mennyisége és megduplázhaó a hús konjugál linolsav-aralma. A inók húsa kevesebb elíe zsírsava és szignifikánsan öbb n-3 zsírsava aralmaz, min a bikáké, ami a humánáplálkozás szemponjából kedvezôbb húsminôsége jelen. Az eredmények alapján kidolgozhaó egy olyan húsermelési sraégia legeleéses arás, lenmagdarával kiegészíe abrak, inóhizlalás, melynek révén a jelenlegi humánáplálkozási irányelveknek és a fogyaszók igényeinek megfelelôbb marhahús állíhaó elô. Magyararka bikák OTKA kuaás: Egészséges marhahús A faja és a akarmányozás haása a marhahús zsírsavösszeéelére, nyilvánarási szám: F 42684, kuaóhely: Kaposvári Egyeem Diagnoszikai és Onkoradiológiai Inéze Vezeô kuaó: Dr. olló Gabriella Rész vevô kuaók: Pohn Gabriella, Vargáné Dr. Visi Éva, Zándoki Ria 18
Jelovábbíási erápia KÉRI GYÖRGY Az uóbbi években a sejek mûködésének és együmûködésének jobb megismerése révén közelebb juounk a rák elleni harc opimális sraégiájának kidolgozásához. Ehhez meg kelle érenünk, hogy a kommunikáció a sejközösségek éleében legalább olyan fonos szerepe jászik, min az emberi ársadalomban. Egy normál sej a szervezeben csak akkor oszódik, ha erre a rendszerbôl üzenee kap (növekedési fakorok, vagy például sejen kívüli márixfehérjék közveíésével). A umorsej, illeve számos proliferációs kórképben vagy gyulladásos folyamaban rész vevô sej ugyanakkor uánozza ez az üzenee, azaz hamis kommunikáció végez. A kérdés az, hogy miôl kezd egy vagy öbb sej hamisan kommunikálni. Sokféle külsô és belsô haás vezehe a sejek hibás mûködéséhez, ronhaja el vagy zavarhaja meg a sejek egy csoporjának kommunikációs rendszeré. Az egészséges szervezeben a isza kommunikáció az egész jelhálóza összehangol mûködésé jeleni. a egy sej umorossá válik, a jelrendszerek finom egyensúlya felborul. A umorsej mûködése során az onkogének (rákkelô anyagok) akiválódnak, az ôke féken aró anionkogének mûködése pedig visszaszorul, elnyomódik. A meghibásodo sej hamis proliferációs jeleke kel, majd ezeke önmagára érelmezve oszódni kezd, és a folyama (az állandó proliferációs jelek haására) muációk akkumulációja révén láncreakció-szerûen halad ovább. A umorsej ehá jelfüggô, s ha sikerrel blokkoljuk a jelovábbíási folyama valamelyik lépésé, elérhejük a rákos sej puszulásá. A hibásan mûködô sejek oszódásá, egyre nagyobb mérékû elszaporodásá negaív evolúciós folyamanak ekinhejük, melynek során a ermészees védekezô folyamaoknak egyre jobban ellenálló sejek kelekeznek. A umorok kifejlôdésekor megbomlik az addig összehangolan mûködô sejársadalom rendje, a kommuniszikus elvek (szükségle szerin kapo áplálék; az adoságok alapján Komplex erápiás megközelíés Sejek közöi kommunikáció Immunerápia Sejen belüli kommunikáció Differenciáció, illeve programozo sejhalál indukálása Túlélési jelek (alap növekedési fakor jelek) Tumorerápia jelovábbíási erápia 19
Tumoros ranszformáció Permanens proliferációs jel (úlélési jel) Konrollálalan proliferáció Muációk növekvô valószínûsége (8 10 esemény) alhaalansághoz vezeô negaív evolúció: A halálprogram elveszése! elláo feladaok; közben magas rendû kölcsönös kommunikáció) alapján együmûködô sejközösségben érvényre ju a szélsôséges individualizmus, a umoros sejek csak a sajá szaporodásukkal, halhaalanságukkal örôdnek, a kommunikáció pedig belsô monológra, a sejoszódás hamis parancsára redukálódik. (Ez a parancso, amin már emlíeük, a sejek maguknak adják, figyelmen kívül hagyva a szerveze sajáos igényei.) A kommunikációs csaornáka a umoros sej lezárja, mivel a számára mos már ellenséges környezeben csak a sajá hangjá akarja hallani. A umoros folyama során kikapcsolódik az önkénes sejhalál (apopózis) mechanizmusa is. Az uóbbi idôk kuaásai során egyre nagyobb figyelem fordul a sejen belüli, illeve a sejek közöi kommunikáció felé, s úgy ûnik, hogy a beegségek 85 százaléká valamilyen kommunikációs zavar okozza, hiszen a kórokozók ugyancsak a kommunikációs rendszer károsíják, illeve csapják be valamilyen módon. ogyan befolyásolhajuk ezeke a folyamaoka? A jelovábbíás legfonosabb enzimei a kinázenzimek. Ma már minegy 500-féle kinázenzime ismerünk. a sikerül olyan gálószer alálni, amely csak a rákos sejre jellemzô kinázoka gáolja, lezárhajuk a hamis kommunikációs csaorná, s így szelekíven puszíhajuk el a umoros seje. Blokkoló ágenskén öbb ezer anyag ervszerû elôállíásával és eszelésével sikerül néhány kis molekulájú anyago, úgyneveze pepidomimeikumo kifejleszenünk, amelyek a kíván módon befolyásolják a jelávieli folyamaoka. E kisméreû molekulák könynyen behaolnak a sej belsejébe. Mivel hasonlíanak a pepidekre, sikerül áejeniük a fogadómolekuláka, majd a jelovábbíó fehérjemolekulák blokkolásával leállíják a sejoszódás és elpuszíják a umorsejeke. Kimuauk ugyanis, hogy ezek a jelovábbíás gáló molekulák beindíják a programozo sejhalál felfüggesze mechanizmusá a umorsejek eseében. Ez újabb remény ad a szelekív rákellenes szerek kifejleszésére. OTKA kuaás: Aniumor haású és jelovábbíás gáló pepidomimeikus molekulák elôállíása racionális haóanyag-ervezéssel és haásani vizsgálaok, nyilvánarási szám: T 32415, kuaóhely: Semmelweis Egyeem MTA Pepidbiokémiai Kuaócsopor Vezeô kuaó: Kéri György Rész vevô kuaók: Dobos Zsófi, algass Balázs, orváh Anikó, Idei Miklós, Ôrfi László, Seprôdi Aila, Székelyhidi Zsol, Vánus Tibor 20
A növényi beegségek és a káros oxigénfaják KIRÁLY ZOLTÁ Elôzees vizsgálaaink és a világ néhány növénypaológiai laboraóriumának eredményei alapján joggal lehee arra kövekezeni, hogy a növényi beegségüneek kialakíásában közponi szerepe van a káros, ún. reakív oxigénfajáknak. Elôzôleg már az is ismerük, hogy sok humán és állabeegség eseében is szerepe jászanak a reakív oxigénfaják (ilyenek például a szív- és érrendszeri beegségek, az ízüleek beegségei, az idegi károsodások, a szem szürkehályogja). Ezek a káros oxigénfaják igen kis mennyiségben az egészséges növényi és állai szervezeekben is képzôdhenek, de közömbösíik ôke az anioxidánsok (az oxidáció gáló vagy késleleô anyagok). a azonban sressz vagy ferôzés éri a szervezee, a reakív oxigénfaják felszaporodnak, és az anioxidánsok nem képesek közömbösíô haásuka kellôen érvényesíeni. Az eredmény: beegség vagy káros sresszhaás. Kuaásainkban minegy másfél évizede nagy segísége nyúj az OTKA ámogaása. A világon elsôkén muaunk rá arra, hogy a bakériumokkal szemben ellenálló növényben az ellenállósági reakció Károsodo levél kapcsolaos egy reakív oxigénfaja, a szuperoxid képzôdésével. Késôbb kimuauk, hogy öbb bakériumos beegség eseén a reziszencia a szuperoxid és a hidrogén-peroxid bakériumölô haásáól függ. Az anioxidánsok szerepére ugyancsak mi hívuk fel elsôkén a figyelme a növénypaológiai irodalomban, amikor igazoluk, hogy a növények beegségei és sresszkárosodásai során kelekezô káros oxigénfajáka ellensúlyozni lehe a nagy anioxidáns-kapaciású növények nemesíésével és ermeszésével. A nemesíés az jeleni, hogy in viro szövei szelekcióval olyan sejeke különíünk el, amelyeknek nagy az anioxidáns-akiviása. Ezekbôl a sejekbôl kalluszszövee (hegszövee), majd egész növény regenerálunk, amely csökkeni a ferôzések és a sressz kövekezében felhalmozódó káros oxigénfaják beegségeke elôidézô haásá, vagyis ellenállóvá eszi a növény. Az anioxidánsok haása Újabb kuaásaink elsôsorban az anioxidánsok reziszenciában vi szerepé iszázzák, illeve újabb reziszencia-nemesíési eljárások kidolgozásá ûzék ki célkén. Kimuauk, hogy az ún. sziszemikus szerze növényi reziszencia összefügg a sziszemikus módon másodlagosan felhalmozódó, illeve akiválódó anioxidánsok növényi sejelhalás gáló haásával. agy anioxidáns-kapaciású kukoricá és burgonyá is elôállíounk. Tiszázuk, hogy egy nem rasszspecifikus reziszenciaforma, az mlo gén kódola ellenálló képesség egy anioxidáns (a peroxidáz) rendkívüli akiviásával függ össze. Ez a reziszencia az európai árpafaják eseében öbb min 70 éve sabilisnak muakozik a liszharma-ferôzéssel szemben. Legújabb pályázai munkánk az a cél ûze ki, hogy ké anioxidáns enzime kódoló gén (szuperoxid-dizmuáz és kaaláz) ülessünk be a dohánynövénybe, és az így elôállío ranszgenikus növény 21
beegség-ellenállóságá iszázzuk. A nagy anioxidáns-kapaciású növény feleheôleg reziszens lesz nekrózisos (szöveelhalási) üneeke okozó paogénekkel szemben. Mindké gén ermészees körülmények közö is elôfordul minden aerob élôlényben, de a ranszgenikus növényben képzôdése fokozódik. Másik újabb kuaási irányzaunk során bizonyos növényeke immunizálunk olyan kórokozókkal szemben, amelyek szöveelhalásoka idéznek elô a növényben. Az elôzees eredmények az muaják, hogy ha igen kis öménységû reakív oxigénfajával, pl. hidrogén-peroxiddal kezeljük a növények levelei, az enyhe károsíás beindíja a növény anioxidációs akiviásá, és ez a haás ellenállóvá eszi a leveleke egy késôbbi, azaz másodlagos ferôzéssel szemben. Az anioxidáns-kapaciás fokozásával minegy immunizálni udjuk a növényeke olyan paogénekkel szemben, amelyek szöveelhalási üneel együ járó beegségeke idéznének elô. OTKA kuaás: Anioxidáns gének mrs-szinû expressziójának kapcsolaa a növényi vírus- és herbicidreziszenciával, nyilvánarási szám: T 37341, kuaóhely: MTA övényvédelmi Kuaóinézee Vezeô kuaó: Király Zolán Rész vevô kuaók: Barna Balázs, Fodor József, Gullner Gábor, J. Y. afez, Király Lórán, Künsler András 22
A fióka-örökbefogadás LEGYEL SZABOLS Több min készázharminc madárfajról ismer, hogy a szülôk sajá fiókáik mellé idegen fiókáka fogadnak örökbe. E viselkedés elsô ránézésre evolúciós szemponból nehezen magyarázhaó, hiszen az idegen fiókákra fordío szülôi gondozás elvileg csökkeni a sajá fiókákra fordíhaó gondozás. A nagyobb éleani-energeikai kölségek mia így a viselkedésnek a ermészees szelekció mûködése mia mivel a kevesebb sajá fióká lérehozó egyedek kevesebb fiókával lesznek jelen a kövekezô generációban az evolúció során el kelle volna ûnnie. A fióka-örökbefogadásnak azonban elsô ránézésre nem nyilvánvaló elônyei is lehenek. A nagyobb családmére például elônyös lehe, ha a ragadozók jelenôs puszíás végeznek az uódok közö. Minél öbb idegen fióka van ugyanis egy családban, annál kisebb annak az esélye, hogy a ragadozó a szülô sajá geneikai uódjá puszíja el. Ezen elképzelés ámogaa néhány récefajnál végze vizsgála, melyek szerin az egyesül családokban növekedik a fiókák úlélése a kisebb családokhoz képes. Egyes lúdfajoknál azonban a családmérenek rangjelzô funkciója is van, mivel a öbb fiókával rendelkezô szülôk agresszívebbek, dominánsak a kevesebb fiókás szülôkkel szemben. Magasabb dominanciájuk révén a öbb fióká vezeô párok jobb áplálkozóerüleeke foglalhanak el, min a kisebb családok. Az örökbefogadás azonban kezdeményezhei maga a fióka is, ha sajá családjában nem kap megfelelô szinû gondozás. Egyes sirály- és csérfajoknál például az uolsókén kelô és esvéreiknél kevesebb ápláléko kapó fiókák más családokba vándorolhanak, ahol ha az eeési rangsorban magasabb helye udnak elfoglalni, min sajá családjukban megfelelô gondozás kaphanak. A jelen kuaásban a feni hipoéziseke vizsgáluk egy elepesen kölô, földön fészkelô parimadárfajnál, a gulipánnál (Recurvirosra avosea). E fajnál a elepeken belüli fészkek szinkronizálsága mia gyakori a fiókák keveredése, illeve idegen szülôk álali befogadása. Ugyanakkor a felnevel fiókák számá leginkább a kelés köveô 8 10 napban jelenôs fiókamoraliás korláozza. E ké körülmény a faj különösen érdekessé eszi a fióka-örökbefogadás evolúciójának megérése szemponjából. A Kiskunsági emzei Parkban és környékén 1998 és 2000 közö gyûjö adaaink szerin a fiókaörökbefogadások minegy kéharmada a kölôelepeken alakul ki, s a családok öbb min egyööde aralmazo álagosan minegy 1,7 idegen fióká. Az ily módon megnövekede családokból nemcsak öbb fióka ére meg az önállóvá válás (35 napos kor), hanem a befogadó szülôk is öbb sajá (geneikai uód) fióká udak felnevelni, min a nem befogadó vagy a fiókájuka adopálás mia elveszô szülôk. A megnövekede családmére ovábbi elônyeire ual a családmére és a áplálkozóerüle minôsége közöi poziív összefüggés, miszerin a nagyobb családok áplálékban gazdagabb errióriumoka foglalhaak el, min a kevesebb fiókával rendelkezô családok. A feni eredményeke azonban magyarázhajuk úgy is, hogy valójában csak a fiókáka befogadó Fészkére kolani ülô gulipán 23
szülôk jobb minôsége számí, azaz a jó szülôk fogadnak be fiókáka, foglalnak el jobb errióriumoka és nevelnek fel öbb fióká, míg az adopálás közvelen haása nem jelenôs. Az adopálás közvelen haásá ezér 1999-ben egy olyan erepi kísérleben vizsgáluk, melyben egyes családok méreé megnövelük, másoké csökkeneük, és a szülôi minôség haásá a kísérlei alanyok (családok) vélelenszerû válaszásával kiikauk. A kísérle legfonosabb eredménye szerin azokon az élôhelyeken, ahol a ragadozók jelenôs fiókapuszulás okozak, a megnagyobbío családokból öbb fióka repül ki, min a konrollcsaládokból. A kísérle így bizonyíéko szolgálao arra, hogy a családmérenek a szülô minôségéôl függelenül is lehe haása a fiókák úlélésére, mégpedig éppen olyan eseekben, amikor a családok jelenôs predációnak vannak kiéve. A gulipán fiókái fészekhagyók, kelés uán néhány órával önálló mozgásra és áplálkozásra képesek. A fiókáka kelésük uán színes gyûrûkkel egyedileg jelölük a a nagyobb családmére elônyös, akkor vajon miér nem rak a szokásos négynél öbb ojás a gulipán? E kérdés vizsgálaára 2000-ben egy másik erepi kísérlee végezünk, melynek során a fészkek minegy harmadában megnövelük a ojások számá más élôhelyeken puszulással fenyegee és ermészevédelmi szakemberek álal begyûjö ojások kihelyezésével. Eredményeink szerin a megnövel fészkekbôl öbb fióka kel ki, min a konrollokból, ám meglepô módon a nagyobb családoka vezeô kísérlei szülôk rosszabb áplálkozóerüleeke foglalak el, és öbb idô ölöek áplálkozással, min a konrollpárok. Az eredmények arra ualak, hogy a pluszojások kolása magasabb energeikai-éleani kölségekkel jár, melyek mia a kísérlei párok a korai fiókavezeési idôszakra kimerülheek. A kísérle legfonosabb eredménye azonban az vol, hogy a megnövel fészkû párok ugyanannyi vagy kevesebb fióká nevelek fel, min a konrollpárok. A kísérle révén elmondhajuk, hogy a szokásos, négy ojásnál nagyobb fészkek kolásának lehenek olyan energeikai-éleani kölségei, melyek meggáolják az, hogy a nagyobb családmére elônyei a szülôk kiaknázhassák. Összegzésképpen megfogalmazhaó, hogy ha a nagyobb családmére elônyös, de a pluszojások rakása és/vagy kolása kölséges, akkor elképzelheô, hogy a fiókák örökbefogadása azér gyakori a fészekhagyó madarak körében, mer anélkül növeli meg a családméree, hogy a pluszojásokkal kapcsolaos kölségeke a madár elszenvedné. Ily módon az adopálás révén a befogadó párok öbb fióká nevelhenek, így magasabb szaporodási sikerre ehenek szer, ezér a viselkedés evolúciós szemponból elônyös lehe. A kuaás példával szolgál arra, hogy az ökológiai és szociális rendszer kereei közö hogyan maradha fenn olyan viselkedés, mely alacsony vagy nem léezô kölségei, ám poenciálisan jelenôs nyereségei révén szaporodási elônyöke nyújha az egyedeknek. A kuaás az adopálásra javasol hipoézisek ellenôrzésével hozzájárul a fióka-örökbefogadás megéréséhez egy eddig nem anulmányozo, speciális ökológiai és élemene-ulajdonságokkal rendelkezô madárcsopornál. Ily módon a kuaás új ismereekkel szolgál az uódgondozás különleges formáinak érelmezéséhez, s ezálal alapveô evolúcióbiológiai, illeve viselkedésökológiai ismereeink gyarapodásához. Színes gyûrûkkel megjelöl, kirepül gulipánfiókák (a szerzô felvéelei) OTKA kuaás: Rokonszelekció és erriórium-minôség: a fióka-örökbefogadás populációbiológiai és ökológiai-környezei háere a gulipánnál, nyilvánarási szám: T 30403, kuaóhely: Debreceni Egyeem Evolúciós Állaani és umánbiológiai Tanszék, Ökológiai Tanszék Vezeô kuaó: Lengyel Szabolcs Rész vevô kuaók: Lewis W. Oring,. Richard Tracy, Székely Tamás, Bara Zolán, Lippai Kii, Lonay Beáa, Pigniczki saba, Solész Ania, Somogyvári Orsolya, Tôgye János 24
Talajok vízgazdálkodásának becslése RAJKAI KÁLMÁ * Talajinformációs és Monioring Rendszer. A bizonságos mezôgazdasági ermés ervezésében az egyre válozékonyabb idôjárás mia mind nagyobb hangsúly kap a alajok vízgazdálkodási ulajdonságainak felérképezése. A alajok a csapadék növényermeszési haásai vízgazdálkodási jellemzôik szerin alakíják kivédik, enyhíik vagy ovább ronják. A alajok vízgazdálkodási ulajdonságaira a alajérképi információk alapján is kövekezeheünk. A vízgazdálkodási érékek felhasználási leheôségeinek bemuaása érdekében a bodrogközi régió agyagos réi és idôszakosan nedves lápréi alajai vonuk be kuaásunkba. A mindenki számára elérheô, 1:25 000 mérearányú Kreybig-érképlapok csupán álalános adaoka aralmaznak a vizsgál bodrogi erüle eseében: a érképezés idejében alkalmazo földhasználaról, a alaj mechanikai összeéelérôl, humusz- és mészaralmáról, kémhaásáról ájékozanak. Annak érdekében, hogy a minaerülerôl minél öbb alajani információ szerezzünk, a Kreybigérképen kívül a erüleen alálhaó hé TIM*-alajszelvény közül három mér adaai is felhasználuk (az 1. ábrán ezek I3905, I4705 és I4405 jelzéssel szerepelnek). OTKA-kuaásunk során e alajszelvények közelében a Kreybig-alajfolok jellemzésére a alaj felsô réegébôl ugaron és kukoricaföldön 52 helyen eredei szerkezeû alajminá gyûjöünk. A minák elhelyezkedése az 1., a minagyûjés a 2. ábrán láhaó. A alajok vízgazdálkodásá vízaró és vízvezeô képességük haározza meg. A vízaró képesség az muaja meg, hogy mennyi víz ározódha, a vízvezeô képesség pedig az, hogy a alajra hulló csapadék vagy önözôvíz milyen sebességgel szivárog be és áramlik a alajban. A TIM-alajszelvények réegeinek a vízaró képességé, a erüleen gyûjö alajmináknak pedig a vízvezeô képességé, ömôdöségé, humuszaralmá és szemcseméreé laboraóriumban mérük. További információkén 25 olyan geológiai mélyfúrás adaai használuk, amelyek az I3905 TIM-szelvényôl minegy 350 méerre délre, egy körülbelül 500 méer ámérôjû erüleen helyezkedek el. A alajanban és a mûszaki gyakorlaban kölségkímélés és idônyerés céljából a mérések helye megalapozo összefüggéseken alapuló becsléseke alkalmazhanak. A mélyfúrások felszíni réegének vízvezeô képességé a szemcseösszeéel adaaiból becsülük. A becsléshez az OTKA-kuaás során kidolgozo programo (TALAJTAonc 1.0) alkalmazuk. A alajminákon mér és a becsül vízvezeôképesség-érékeke az I3905-ös TIM-szelvény közelében a kis vízvezeô képességû, erôsen vízaró és repedezô, nem karbonáos réi alajra muajuk be. A felhagyo ugaron gyûjö 17 alajmina mechanikai összeéele agyag (44,1%), nem ömôdö, azaz laza szerkezeû; a mér vízvezeô képesség érékeinek álaga 1064 cm nap 1, a becsül érékeké pedig 270 cm nap 1. A minavéeli helyôl minegy 500 méerre alálhaó geológiai fúrások vízvezeô képességének álaga 45 cm nap 1. A mér érékek egy nagyságrenddel nagyobbak a becsüleknél. Ennek az a magyarázaa, hogy a becslések a alajban alálhaó gilisza- és gyökérjáraok, valamin egyéb eredeû repedések jelenléé nem veszik nem veheik figyelembe. A alajanosok úgy ekinik, hogy a becsül vízvezeô képesség a alaj nagyobb járaok nélküli anyagára, vagyis a alaj makropórus nélküli szöveére érvényes. A vízvezeô képességen kívül a minaerüle alajainak vízaró képességé is mérük és becsülük. A becsléshez a Talajani és Agrokémiai Kuaóinézeben mér vízaróképesség-adaoka, valamin a övény- és Talajvédelmi Közponi Szolgála TIMadabázisának adaai használuk, amelyeken különbözô megoldásokkal a vízaró képessége 25