MOLEKULÁRIS BIOLÓGIAI MÓDSZEREK AZ EVOLÚCIÓS ÖKOLÓGIÁBAN

Papné Klein Ágnes a HUN-REN Ökológiai Kutatóközpont Evolúciós Ökológia Kutatócsoportjában dolgozik laborvezetőként. A kutatócsoport egyik szakterülete az inváziós csípőszúnyog fajok (jelen lévő és esetlegesen újonnan megjelenő) magyarországi elterjedésének vizsgálata, az elterjedésüket befolyásoló környezeti tényezők megértése. Klein Ágnes fő feladata a terepi szúnyog minták feldolgozása és kórokozók kimutatása molekuláris biológiai módszerekkel.

Első pillantásra a molekuláris biológia elég távol áll az ökológiától. Hogy kerül egy molekuláris biológus az Ökológiai Kutatóközpontba?

„Az MSc diplomámat a veszprémi Pannon Egyetemen szereztem, mint környezetkutató. Mindig is a reál tantárgyak felé vonzódtam, és a környezet védelme érdekelt. Két év után a nanotechnológia irányába indultam el, a Pannon Egyetem nagyon vonzó Nanotechnológia Tanszékén kezdtem a diplomamunkámat. Ennek készítése során szerettem bele a molekuláris biológia világába, abba, hogyan tudunk bármit megváltoztatni pipetták és reagensek segítségével, hogy aztán például egy egyszerű baktériumból egy zöld fluoreszcens baktérium váljék. A fő kutatási témám az volt, hogyan lehet előnyös tulajdonságú nanoszerkezeteket létrehozni a polimerizációra képes flagellin fehérje különféle funkciókkal felruházott variánsainak alkalmazásával. Diplomamunkám során a flagellin belsejébe a fluoreszcens GFP-t építettem be. Reggel mindig kíváncsian vártam, hogy világít-e majd a táplemezem zölden vagy nem, sikerült-e a jeladó tulajdonságú alegységet előállítani. Egyetemi éveim után a Pannon Egyetem Műszaki Kémiai Kutatóintézetének Bio-Nanorendszerek Kutatólaboratóriumában dolgoztam tovább. Részese voltam egy szabadalom elnyerésének, és a Bio-Nanorendszerek Kutatólaboratóriumunk 2014-ben Milleniumi Díjat nyert el.”

2016-ban ért véget a munkád a Pannon Egyetemen, elköltöztetek, megszületett az első majd a második kisfiad. A szakmai utad folytatásaként kedvesen kalandos út vezetett Vácrátótra az Ökológiai és Botanikai Intézetbe.

„Egyszer eljöttünk kirándulni a vácrátóti botanikus kertbe a kisfiaimmal. Nagyon megtetszett a kastély épület és azt mondtam a gyerekeknek, hogy anya egyszer itt fog dolgozni. Minden kívánság teljesülhetne így, mert rövid időn belül megjelent az álláshirdetés, hogy molekuláris biológiában jártas laborasszisztenst keresnek. Így kerültem közel 3 évvel ezelőtt az Ökológiai Kutatóközpontba.”

Miért van szüksége az ökológiának a molekuláris biológiai vizsgálatokra?

„Ma már szinte minden kutatás során fel kell tárni a genetikai hátteret, a vizsgált élőlények öröklött vagy szerzett tulajdonságait. A molekuláris biológiai technikákat alkalmazzák a természetes populációk genetikai szerkezetének, a fajok közötti kapcsolatoknak és az ökológiai folyamatoknak a vizsgálatában, pl.: DNS szekvencia meghatározása segíthet az élőhely használat tanulmányozásában, a fajok közötti kölcsönhatások feltárásában. A mi esetünkben az inváziós szúnyogok, mint vektorok számos kórokozót hordozhatnak és terjeszthetnek az ember vagy a háziállatok pl. kutyák felé. Ilyenek pl. a Dengue, Zika, Chikungunya, Nyugat-nílusi vírusok és a fonálférgek. Ezek kimutatása a szúnyogokban molekuláris biológiai módszerekkel lehetséges.

Másik témánk, hogy molekuláris biológiai módszerekkel hogyan tudjuk kimutatni például a szúnyogoknál a szúnyogirtó szerekkel szemben kialakult rezisztenciát, amikor hiába használjuk a megszokott kémiai szúnyogirtó szereket. A rezisztencia lehet szerzett vagy öröklött, erre is a DNS vizsgálatokból lehet csak választ nyerni. „

Miért fontos az inváziós szúnyogok kutatása?

Számos okból: mivel a fent említett vírusokat hordozhatják, ezért jelentős egészségügyi kockázatot jelentenek, és károkat okoznak az ökoszisztémában. Gazdasági szempontból is károsak, ide értve a turisztikai hatásokat is. Az inváziós szúnyogok nappal csípnek, ezért gyérítésük is jóval nehezebb. A napnyugta környékén jellemző szervezett szúnyogirtás az inváziós szúnyogok ellen nem hatékony, mivel egész nap aktívak. Kutatásunk célja az inváziós fajok terjedésének megértése, a terjedésüket elősegítő tényezők azonosítása, valamint hatékony ellenőrzési és védekezési módszerek kifejlesztése. A megelőző intézkedés és a korai felismerés kulcsfontosságú annak érdekében, hogy az inváziós szúnyogok által okozott egészségügyi, gazdasági és környezeti kockázatok megelőzhetők legyenek. Európa déli részén évek óta fordul elő Dengue és Chikungunya láz. Mivel a felmelegedés és az enyhe telek miatt várhatóan nálunk is át tud telelni a három inváziós szúnyog petéje, számítani lehet rá, hogy nálunk is megjelenhetnek ezek a betegségek. Azonban szerencsére Magyarországon még nem mutatták ki a vírusok jelenlétét a szúnyogmintákban, csak az utazásból behurcolt betegségek fordultak elő.

Mi a feladatod a laborvezetői munkakörben?

A molekuláris biológiai laboratórium új a HUN-REN Ökológiai Kutatóközpontban. Első feladatom volt kiépíteni és felszerelni a laboratóriumot, ami egy év alatt sikerült is. Sokrétű a feladatom, beletartozik a takarítástól a vegyszerbeszerzésen át a nukleinsav kivonásig minden. Szoros kapcsolatban vagyok azokkal a kutatási partnerekkel a Nemzeti Népegészségügyi és Gyógyszerészeti Központban, akik a szúnyogokból kinyert nukleinsavból a vírusokat (Dengue, Zika, Chikungunya, Nyugat-nílusi ) kimutatják.

Hogy kapcsolódik ide a Szúnyogmonitor program? Új utat jelent a kutatásban a „citizen science”?

2019 óta működik az ÖK „citizen science” vagyis közösségi tudomány programja a Szúnyogmonitor. Olyan kutatási módszert jelent, melyhez a lakosság segítségét kérjük, vegyenek aktívan részt a tudományos kutatásokban. Mi arra kérjük az embereket, segítsenek felmérni, hogy az ország területén hol és mikor jelennek meg az inváziós szúnyogok. A lakossági bejelentéseket (fogott példányok, mobilapplikáción vagy e-mailen keresztül küldött fényképek alapján) dipterológus szakemberek azonosítják be, majd a tudományosan igazolt észlelések összegzése a Szúnyogmonitor honlapon közzétett tájékoztató ábrákon mindenki számára elérhető. Az adatok további feldolgozásával a kutatók információt kapnak az inváziós fajok ökológiájáról és a kórokozók terjesztésében betöltött szerepéről.

Ugyanakkor a másik irányú kommunikációban azt is nagyon fontosnak tartom, hogy a lakosság részére tudatosítsuk, hogy mi magunk mit tudunk tenni a szúnyogok elszaporodása ellen. A tigrisszúnyogok nem kötődnek nagy vízfelülethez, ugyanis „konténerköltők”, vagyis a ház körüli edényekben, hulladékban, játékokban felgyűlt esővízben szaporodnak. A leghatékonyabb védekezés ellenük, ha ezeket a kis víztereket, mint potenciális tenyészhelyeket megszüntetjük.

A kutatáson kívül mi tartozik még érdeklődési körödbe?

Egyik hobbim a cukrászkodás. Mikor a fiaimmal otthon voltam, elkezdtem receptekből süteményeket alkotni, de a recept vagy nem mondott el mindent, vagy nem voltak jók az arányok és nem sikerült. Így beiratkoztam egy 1 éves cukrász képzőbe. Nagyon élvezem az alkotást, sokszor ismernem kell azt, akinek készítem a tortát vagy a süteményt, hogy biztosan azt kapja, amit szeret, ami jellemzi őt. A cukrászatban nagyon fontos a pontosság és a precizitás, a rend és tisztaság. Ez nagyon nagy hasonlóságot mutat a molekuláris biológiai munkával, hiszen, ha nem jó mikrolitereket mérek ki , és beszennyezem a mintát akkor a PCR nem fog működni vagy téves eredményt kapok és ha nem megfelelő hőmérsékletű a cukorszirup a macaronhoz, akkor annak se talpa, se roppanós külseje nem lesz.