Főbb kutatási témáink

Betegségmodellek

Kis mérete, könnyű szaporíthatósága és átlátszósága miatt a zebradánió már korábban is a fejlődésbiológiai kutatások kedvelt modellállata volt. Azonban az utóbbi években az is nyilvánvalóvá vált, hogy az emberi gének több mint 70%-nak létezik megfelelője (ortológja) a zebrahalban, így ez a kis gerinces élőlény alkalmas számos emberi betegség modellezésére is.

Az utóbbi években robbanásszerűen bővülő genetikai eszközparknak köszönhetõen rengeteg egyszerű és komplex emberi betegségnek alkották meg zebradánió modelljét: a vizsgálni kívánt emberi gén hal megfelelõjét elcsendesítették/kiütötték, és az így létrejövõ utódokban jellemezték a betegséggel kapcsolatba hozható elváltozásokat. Mivel a mutáns halak nagy számban hozhatók létre, ez a modellrendszer kifejezetten jól alkalmazható gyógyszeralapanyagok előtesztelésére is, ami meggyorsíthatja új terápiák kifejlesztését is.

Csoportunk számos ilyen betegségmodell kifejlesztésén dolgozik jelenleg különbözõ kollaborációs együttműködések keretében.

Főbb kollaborációs partnereink:

  • Tory Kálmán (Semmelweis Egyetem) vezette MTA-SE Lendület Nephrogenetikai Kutatócsoport, akikkel számos humán nephrosis-szindróma hallmodelljét hoztuk létre.
  • Kovács Mihály (ELTE, TTK, Biokémiai Tanszék) csoportjával a RecQ helikázok szerepét vizsgáljuk a gerincesek fejlődésében.
  • Váradi András (MTA-TTK) segítségével pedig a pseudoxanthoma elasticum (PXE) nevű emberi betegség zebradánió-modelljét szeretnénk létrehozni.
  • Pál Gáborral (ELTE, TTK, Biokémiai Tanszék) és kollegáival a komplementrendszer működésében fontos gének embrionális fejlődésben betöltött szerepét vizsgáljuk.

Embrionális fejlődés és a vizuális rendszer őssejtjei

Az embrionális fejlõdés egyik legkorábbi eseménye a leendõ testtengelyek kialakulása. A fej-farok irányban húzódó antero-poszterior (AP) és a hát-hasi irányban jelen levõ (DV) tengelyek már a gasztruláció vége után nem sokkal szabad szemmel is elkülöníthetõek.

Az 1920-as évek során Hans Spemann és Hilde Mangold úttörõ munkája bebizonyította, hogy a fiatal embrió leendõ háti oldalán egy különleges tulajdonságú szövet, az ún. "organizátor" alakul ki, amely képes a körülötte elhelyezkedõ szöveteket rávenni, hogy kialakítsák a testtengelyt.

Korábbi munkánk során egy olyan különleges mutánst felhasználva, ahol nem alakul ki az “organizátor”, újgenerációs szekvenálási eljárásokkal több tucat olyan gént azonosítottunk, amelyek a DV tengely kialakulása során aktiválódnak. Utóbbiak közül néhány funkcionális jellemzése még most is zajlik.

A fejlődés későbbi szakaszaiban lelassulnak a sejtosztódások, de a fejlődő állat néhány sejtpopulációja továbbra is igen aktívan fog osztódni, ezek a felnőtt állat testi őssejtjeinek az előfutárai.

Az idegrendszerükben csak néhány őssejtpopulációt hordozó emlõsökkel szöges ellentétben, a zebradánió idegrendszere számos őssejtnek ad otthont. Ezekre elsősorban azért van szüksége az állatnak, mert élete folyamán folyamatosan növekszik, de ezeknek a sejteknek a jelenléte nagyfokú regenerációs képességet is biztosít.

Steve Wilson (University College London - UCL) és Kara Cerveny (Reed College) csoportjaival együttműködve a halak látóközpontjában, a tectum opticumban (TO) elhelyezkedõ őssejteket vizsgáljuk, olyan faktorokat keresve, amelyek befolyásolni tudják ezek osztódási potenciálját.

Egyéb kutatási témák

Autofágia

Vellai Tibor csoportjával együttműködve olyan új genetikai eszközöket fejlesztünk, amelyek felhasználásával könnyebben tanulmányozhatóvá válik a sejtes önemésztés, vagyis a (makro)autofágia folyamata zebradániókban.

Bővebben

Optofarmakológia

Málnási-Csizmadia András csoportja a közelmúltban fejlesztette ki a Molekuláris Tetoválásnak nevezett technológiát, amely lehetővé teszi egyes reagensek szubfemtoliteres térfogatban történő aktiválását. A kollaborációs munka keretében halmodelleken teszteljük az általuk fejlesztett reagenseket.

Viselkedés és idegi hálózatok

Az MTA-KOKI több csoportjával együttműködve tanulmányozzuk, milyen idegrendszeri folyamatok és hálózatok irányítják a zebradánió lárvák viselkedését, és hogyan tudjuk ezeket befolyásolni.


A közelmúlt publikációi:

  • Máté Varga (2018) The Doctor of Delayed Publications: The Remarkable Life of George Streisinger (1927–1984) ZEBRAFISH DOI: 10.1089/zeb.2017.1531
  • Kitti Csályi, Dávid Fazekas, Tamás Kadlecsik, Dénes Türei, Leila Gul, Balázs Horváth, Dezső Módos, AmandaDemeter, Nóra Pápai, Katalin Lenti, Péter Csermely, Tibor (2016) SignaFish: a zebrafish-specific signaling pathway resource. ZEBRAFISH 13(6): 541-544.
  • Várkuti BH, Képiró M, Horváth IÁ, Végner L, Zsigmond Á, Hegyi G, Varga M, Málnási-Csizmadia A (2016) A highly soluble, non-phototoxic, non fluorescent blebbistatin 6: 26141.
  • Papp D, Kovács T, Billes V, Varga M, Tarnóci A, Hackler L Jr, Puskás LG, Liliom H, Tárnok K, Schlett K, Borsy A, Pádár Z, Kovács AL, Hegedűs K, Juhász G, Komlós (2016) AUTEN-67, an autophagy-enhancing drug candidate with potent antiaging and neuroprotective effects. AUTOPHAGY. 12(2):273-286.
  • Képiró M, Várkuti BH, Rauscher AA, Kellermayer MS, Varga M, Málnási-Csizmadia A (2015) Molecular tattoo: subcellular confinement of drug effects. CHEMISTRY&BIOLOGY 22(4):548-58.
  • Máté Varga, Miklós Sass, Diána Papp, Krisztina Takács-Vellai, Daniel J Klionsky, Tibor Vellai (2014) Autophagy is required for zebrafish caudal fin regeneration, CELL DEATH AND DIFFERENTIATION 21: (4) pp. 547-556.
  • Fodor E, Zsigmond A, Horvath B, Molnar J, Nagy I, Tóth G, Wilson SW, Varga M (2013) Full Transcriptome Analysis of Early Dorsoventral Patterning in Zebrafish, PLOS ONE 8: (7) 13 p. Paper e70053

Támogatóink