A Human Frontier Science Program (HFSP) pályázatán összesen 1,2 millió dolláros (több mint 440 millió forintos) kutatási támogatást nyert.

Varga Máté vezetésével az Eötvös Loránd Tudományegyetem (ELTE), a cseh Masaryk Egyetem és a japán Fukui Egyetem kutatóiból álló nemzetközi konzorcium.

A HFSP által támogatott, három évre szóló projekt célja egyes halfajok egyedi légzési stratégiáinak vizsgálata, a kutatás során elsősorban a paradicsomhalakra (Macropodus opercularis) fókuszálnak.

Ahogy a közleményben Varga Máté, az ELTE Biológiai Intézetének docense rámutatott: "a köztudatban úgy él, hogy a halak kopoltyúval légző lények. Valójában több olyan csoportjuk is létezik, amelyik légköri levegőt használ - egy ilyen csoportból fejlődtek ki a szárazföldi gerincesek is. Az oxigénben szegény vizekben élő paradicsomhalaknak egy sajátos légzőszerve alakult ki, a labirintusszerv".

Elmondta, hogy a HFSP támogatásával szeretnék feltárni azokat a fejlődési útvonalakat, amelyek ennek a különleges evolúciós újításnak a kialakításában játszanak szerepet. Így a kutatás azt is segíthet megérteni, hogyan alkalmazkodnak egyes fajok evolúciós időskálán a szélsőséges körülményekhez - mutatott rá.

Az elismert kutatókból álló nemzetközi bírálóbizottság szigorú, többlépcsős értékelését követően a HFSP kuratóriuma évi 400 ezer dollár támogatást hagyott jóvá három évre a csapat számára. A kutatás három csoport nemzetközi együttműködésében valósul meg: Peter Fabian brnói csapata felelős a labirintusszerv sejtszintű jellemzéséért, az ELTE Genetikai Tanszékén Varga Máté csoportja végzi a genetikai és fejlődésbiológiai vizsgálatokat, illetve Fukuiban Onai Takajuki csoportja a projekt evolúcióbiológiai vonatkozásaira összpontosít.

Korábbi kutatások alapján ismert, hogy a paradicsomhal kezdetben kopoltyúkat növeszt, mint bármely más halfaj egyede, később azonban az első pár kopoltyúból kifejlődik különleges labirintusszerve, amellyel a levegőt is fel tudja már használni. Ha ez a szerv nem működik, vagy eltávolítják, a hal végül elpusztul, vagyis létfontosságú számára a légköri oxigén felvétele.

"Ez a modell alkalmas lehet annak tanulmányozására is, hogy a környezeti ingerek hogyan módosítják a génexpressziót az egyedfejlődési folyamatok befolyásolására"- mondta Varga Máté.

Felnőtt halak megfigyelésével a kutatók összehasonlíthatják a labirintusszerv egyedfejlődésének folyamatát a biológiai kutatásokban gyakran használt zebrahal (Danio rerio) kopoltyúfejlődésével. További kísérletekben a kutatók azt is vizsgálni fogják, hogy a paradicsomhalak genomjának bizonyos részleteit bejuttatva zebrahalba - egy olyan fajba, amelyből hiányzik ez a szerv - kifejlődik-e egy hasonló struktúra.

"Ez a megközelítés segíthet abban, hogy jobban megértsük, milyen mechanizmusok állnak ennek az egyedülálló légzőszervnek a kialakulása mögött" - összegzi Peter Fabian, a Masaryk Egyetem munkatársa.

Az evolúciós folyamatok megértésének fejlesztésén túl ez a projekt elősegíti a két kontinens vezető laboratóriumai közötti együttműködést is. A támogatás új kutatócsoportok létrehozását, laboratóriumi fejlesztéseket, szimpóziumok szervezését és a résztvevő intézmények közötti tudóscseréket is segíti.

A HFSP Program az alapkutatás egyik legrangosabb támogatási formája, ahol csupán a beérkezett pályázatok körülbelül 4 százalékát díjazzák. A HFSP megalapítása óta magyar kutatók csak néhány esetben nyerték el a szervezet támogatását és ez az első Program Grant, amelyet magyar kutató által vezetett konzorciumnak ítéltek oda. Az ELTE-s kutatók közül 2006-ban Derényi Imre (Fizikai Intézet, Biológiai Fizika Tanszék), 2010-ben pedig Kovács Mihály (Biológiai Intézet, Biokémiai Tanszék) nyert HFSP Early Career Research Grant támogatást - írták a közleményben.