A hatvanas évek táján az Egyesült Államokban George Streisinger, az oregoni egyetem magyar származású genetikus professzora arra a következtetésre jutott, hogy a halak minden más gerincesnél, így az igen közkedvelt laboratóriumi egereknél is alkalmasabbak a fejlodésbiológia és genetika bizonyos kérdéseinek tanulmányozására.

A haltenyésztésben sikerrel alkalmazott halfajokon, így a ponty (Cyprinus carpio L.) ill. a pisztrángféléken (Salmonidae), végzett kísérletek eredményei akkoriban mér jelezték, hogy a halakon olyan genetikai manipulációkat lehet elvégezni, amelyek pl. az emlosök esetében sikertelenek voltak. Viszonylag egyszeru és olcsó beavatkozással elérheto például, hogy az utódok csak az egyik szülo kromoszómáit örököljék, azaz csak anyai eredetu (ginogenetikus), ill. csak apai eredetu (androgenetikus) egyedek hozhatók létre. Komoly elonyt jelent az is, hogy a halak esetében az utódok átlagos száma sokszorosa a többi gerincesének, valamint, hogy az ikra többnyire az anya testén kívül termékenyül, és az áttetszo embrió fejlodése is könnyen megfigyelheto. Az egyetlen hátrányt az jelentette, hogy a tenyésztésben alkalmazott fajok generációs ideje túlságosan hosszú volt, így a több nemzedék elemzésén alapuló genetikai vizsgálatokhoz túl hosszú idore lett volna szükség.

Streisinger professzor a fentieket figyelembe véve olyan halfajt keresett, amely kistestu, igénytelen és generációs ideje rövid. Választása a zebradánióra esett, mely eleget tesz mindhárom követelménynek.
A professzor, a köréje gyult kutatók és hallgatók maroknyi csoportja belekezdett a hosszadalmas munkába: az alapok megteremtésébe, amely a más fajokra kidolgozott eljárások adaptálásából és új, a vizsgálathoz elengedhetetlenül szükséges módszerek kidolgozásából állt. A szakma sok képviseloje vélhette úgy, hogy rossz irányba indultak el, hiszen a gerinceseknél az egér, a karmosbéka (Xenopus laevis), míg a gerinctelenek esetében az ecetmuslinca (Drosophila melanogaster) ill. a fonálféreg (Cenorhabditis elegans) kutatásának elorehaladott volta miatt szükségtelennek látszott egy újabb modellként alkalmazható faj átfogó vizsgálata. Az oregoniak azonban nem hallgattak a kétkedokre, gyujtötték az adatokat, melyek közül egyre több az o feltevésük helyességét támasztotta alá. Mind több és több publikációjuk jelent meg a szakma nívós lapjaiban, sokan kezdtek el érdeklodni eredményeik és a zebradánió, mint modellállat iránt.
 

A munka Streisinger professzor halálát követoen sem szakadt félbe. Kollégái Monte Westerfield és Chuck Kimmel vezetésével mindent megtettek azért, hogy az általa elindított programot egyre szélesebb körben népszerusítsék a kutatók között. Befejezték és publikálták Streisinger félbemaradt kísérleteit, "Zebrafish Science Monitor" címmel ingyenes tájékoztatót és a számítógépes hálózatokon keresztül elérheto "elektromos faliújságot" indítottak, melyek tájékoztatnak a zebradániót vizsgáló kutatók egyre növekvo "táborának" híreirol. Összegyujtötték és "Zebrafish book" címmel kézikönyv formájában kiadták a zebradánió kutatásában alkalmazható genetikai és molekuláris biológiai módszerek jegyzékét.
Azt, hogy ez a népszerusíto és szervezomunka mennyire sikeres volt a zebradánión végzett kutatások eredményeibol leközölt publikációk számának exponenciális növekedése jelezte. Egyre inkább érett a helyzet ahhoz, hogy a tudományterület "nagykorúvá nyilváníttassék". Erre az 1994 április 27-tol május 1-ig, a világ biológiai kutatásának egyik fellegvárában, az Egyesült Államok-beli Cold Spring Harbor-ben került sor. Ott rendezték meg ugyanis "A zebrafish fejlodése és genetikája" címmel a szakterület elso nyitott -azaz nem csak meghívottak számára tartott - nemzetközi konferenciáját, melyen e sorok írójának is volt szerencséje részt venni a Földmuvelési Minisztérium célpályázatából származó támogatásának köszönhetoen.

A jelentkezok magas száma még a szervezoket is meglepte, 337-en vettek részt a konferencián. Közel három napon át csak az étkezésre szánt ido szakította meg az eloadások és poszterek áradatát. A "zebradánió szerelmesei" mellett ugyan jelen voltak a fejlodésbiológia korábban felsorolt modellállataival foglalkozó kutatók is, az eloadók és hallgatóság zömét azonban az elobbiek tették ki.
A bemutatott eredmények kirajzolták a kutatás jelenlegi fo irányvonalait. Egy német és egy amerikai csoport vállalkozott arra a hatalmas feladatra, hogy mesterséges úton mutánsokat létrehozva megteremtse az alapot a zebradánió genomjának -azaz az öröklodést szabályozó genetikai információnak- megismeréséhez. Ahhoz, hogy erofeszítésük méreteit érzékeltessem, mellékelek néhány adatot. A Christine Nüsslein-Volhard (Tübengen, Németország) vezette team 1993. áprilisában kezdte meg és 1994. februárjában fejezte be a mutánsok szisztematikus eloállítását. Ez ido alatt hetente 1500 keresztezést hajtottak végre, a szülok és utódok fenntartásához hétezer akváriumra volt szükségük.

Összesen 3075 család analízisét végezték el, melyhez közel másfélmillió embriót kellett átvizsgálniuk. Munkájuk eredményeként több mint négyezer mutáns vonalat izoláltak, ezekbol 1451-et ítéltek érdemesnek arra, hogy fenntartsák. Ugyanezt a célt mások homlokegyenest eltéro úton tervezik elérni: haploid egyedeken végzett speciális genetikai analízissel "mérföldköveket" (markereket) azonosítanak a zebradánió genetikai térképén. A megtalált pontokat ún. kapcsoltsági csoportokba rendezik, melyeket késobb a formájuk és festodésük alapján azonosított kromoszómákhoz rendelnek hozzá. Az azonosított markerek száma már meghaladta a félezret, ezeket 29 csoportba sikerült rendezni, amely jól közelíti a zebradánió kromoszómáinak számát (25).

Az eloadások és poszterek zöme azokat az eredményeket mutatta be, amelyeket más fajokban azonosított, a korai egyedfejlodés során megnyilvánuló gének zebradánióban megtalált megfeleloinek (homológjainak) jellemzése során értek el. Ezen gének egy kis részét már sikerült a fent említett térképre ráilleszteni, azaz az ott elfoglalt pozíciójukat behatárolni. Amennyiben a "mutánsgyártó", "térképész" és "homológkereso" csoportok eredményeit sikerül a közeljövoben egységes keretbe foglalni, az a kutatómunka jelenlegi hatásfokát sokszorosára növelheti.
A harmadik kutatási irány a zebradánióban történo génbeépítés, azaz idegen szóval géntranszfer lehetoségeit és alkalmazhatóságát kutatja. Ezzel az eljárással géneket lehet beépíteni a zebradánió genomjába, az így létrehozott transzgénikus -azaz idegen gént hordozó- egyedekben a beépített gén által kifejtett hatás közvetlenül és rövid ido alatt tanulmányozható. Itt szeretném megemlíteni, hogy ezen utóbbi kutatási iránynak vannak hazai képviseloi is. A gödölloi Mezogazdasági Biotechnológiai Kutatóközpont Molekuláris Genetikai Intézetének Transzgénikus Hal csoportja a gödölloi Agrártudományi Egyetem Állatgenetikai Tanszékének Biotechnológiai Laboratóriumával és más hazai cégekkel együttmuködve öt éve végez kutatásokat ezen a területen. Mára eljutottunk odáig, hogy csoportunk munkáját a területen dolgozó külföldi csoportok közül sokan ismerik, eredményeinket nemzetközi szaklapokban közöltük és több nemzetközi konferencián -így a fent említett kongresszuson is- poszter illetve eloadás formájában ismertettük. Bár a zebradánió nem egyedüli kísérleti objektumunk, hiszen elsosorban gazdasági fontosságú tenyészhalakon dolgozunk, munkánknak ezen faj vizsgálata igen fontos részét képezi.

A zebradánió sikertörténete nem szokványos sztori. Nem valószínu, hogy a közeljövoben bármelyik más díszhalfaj hasonló "karriert" fut majd be. Ahhoz, hogy egy halfaj modellállattá válhasson nem elegendo az, hogy kedvezo tulajdonságokkal rendelkezhessen, hiszen ugyanez a mutatvány nem sikerült a Japánban oly népszeru "medaká"-nak (Oryzias latipes), a néhány nap alatt ivaréretté váló "desert pupfish"-nek (Cyprinodon macularius) vagy a géntérképezési célokra ideálisnak tuno "bufferfish"-nek (Fugu rubripes). A zebradánió esetében több körülmény szerencsés összecsengése és elhivatott kutatók kudarcot nem ismero munkája eredményezte, hogy az akvarista szakboltok forgatagának összesített népszeruségi listáján ma feltehetoleg nem a legdrágább egzotikus fajok képviseloi, hanem ez az igénytelen, csíkos halfaj a legismertebb sztár.

Like-old a Facebook-on, +1-eld a Google-n, twitteld vagy osszd meg egyéb helyeken!

Written by

Super User