A Magyar Tudományos Akadémia legnagyobb kutatóműhelyének számító Szegedi Biológiai Kutatóközpontban (SZBK) folyó felfedező kutatás – amely nélkülözhetetlen a gyakorlati alkalmazások fejlődéséhez – a modern molekuláris és sejtbiológia teljes területét lefedi, és az élvonalbeli kutatásokban elért eredmények elkötelezett kutatók sorát tették nemzetközileg el­ismertté. Az SZBK alapító főigazgatója, Straub F. Brunó egykori elképzelése a különféle tudományterületek egymást támogató műveléséről nemcsak hogy kiállta az idő próbáját, de mára minden korábbi elképzelést felülmúlt. A Nagy Ferenc vezetése alatt álló intézmény olyan interdiszciplináris kutatásoknak ad otthont, ahol a biológusoktól a fizikusokon, a kémikusokon vagy az orvosokon át az informatikusokig az élettudományok legkiválóbb képviselőit megtaláljuk.

A Biofizikai Intézet kutatói a fény kettős hatására épülő optikai mikromanipulációs technika úttörői: fotopolimerizációs eljárás segítségével mikroméretű „gépeket” alkotnak, és ezek fénycsipesszel való mozgatásával az élő sejtek vizsgálatában nyitnak új távlatokat. Mesterséges és biológiai eredetű anyagok ötvözésével érzékeny szenzorokat és „csiplaboratóriumi” rendszereket állíta­nak elő, amelyek például a mikroszkopikus életközösségek modelljeiként hatékonyan alkalmazhatók összetett mikrobapopulációk viselkedésének jellemzésére. A mikrofluidikai technikával előállított modelleken valósághűen tanulmányozható a biológiai gátrendszerek működése is. A szervezet „különlegesen őrzött” kompartmentjeit védő gátfunkciók sérülése magyarázatot adhat egyes idegrendszeri betegségek kialakulására, és a mechanizmus jobb megismerése segítheti a központi idegrendszer célzott gyógyszeres befolyásolását, ami máig kihívást jelent az orvostudományban.

Femtoszekundumos biospektroszkópiai mérőhely a Biofizikai Intézetben

A Biokémiai Intézet a rendszerbiológia és a számítógéppel támogatott biológiai kutatás irányvonalát követi, amely a geno­mikától a proteomikán át a bioinformatikáig számos tudomány­területet ötvöz. Mesterséges intelligenciával segített mikroszkópos elemzéssel sejtszintű eltérések is felfedezhetők, így módszerük kulcsszerepet játszhat a tumordiagnosztikában vagy az idegrendszeri betegségek megértésében. A genetikai rendszerek és a biológiai hálózatok evolúciójának elemzése segíti a baktériumok antibiotikumokkal szembeni rezisztenciájának tisztázását és leküzdését. A számítógépes génkölcsönhatás-vizsgálatok a mole­kuláris útvonalak fejlődésére, új anyagcsereutak feltérképezésére fókuszálnak. A biokémiai folyamatok hálózata által irányított sejtosztódás vizsgálatai a sejtosztódási hibákból eredő betegségek kialakulásának megértését célozzák. Az úgynevezett stresszfehérjék célzott befolyásolását, a „lipidterápiára” alkalmas kismolekulák farmakológiai hasznosítását célzó lipidomikai kutatások terén világviszonylatban élen járnak a szegedi kutatók.

Mikroszkóppal támogatott, személyre szabott rákterápia a Biokémiai Intézetben

A Genetikai Intézet egyik legjelentősebb fejlesztése a mesterséges emlőskromoszóma-technika, amellyel biológiai gyógyszereket, diagnosztikus molekulákat lehet termelni. A genominstabilitás és a karcinogenezis hátterének jobb megismerésével új hibajavító géneket és mechanizmusokat tártak fel, amelyek a daganatterápiás gyógyszerfejlesztések új kiindulópontjai lehetnek. Az őssejtkutatás területén azt vizsgálják, miként lehet indukált őssejteket különböző irányokba differenciáltatni. A megszerzett tudás sejtes betegségmodellek kifejlesztése során, illetve az úgynevezett regeneratív medicina területén kamatoztatható. Klasszikus genetikai, genommérnöki eszközöket használva Drosophila modellszervezetben új kísérleti módszereket dolgoznak ki, amelyek alkalmasak gyógyszer­jelölt molekulák tesztelésére. Az autofágiaként ismert lebontó sejt­folyamatok jobb megismerése hozzásegíthet a fertőzések, a gyul­ladásos bélbetegség, valamint a degeneratív idegrendszeri betegségek megelőzéséhez és gyógyításához.

Genomszerkesztett Drosophila petekezdemények zöld fluoreszcens fehérjével jelzett Vasa proteint expresszálnak (Genetikai Intézet)

A Növénybiológiai Intézet kutatói a fotoszintetikus fényenergia-átalakítás mechanizmusaira, a megújuló energiatermelésre összpontosítanak. A fény energiaforrás, és egyben információ is a növény számára: a szegedi kutatók nemzetközi hírnevet szereztek a növényi fotoreceptorok, a cirkadián óra és a fotoszintézis elsődleges fényátalakító folyamatait meghatározó mechanizmusok feltárásával. A növényi sejtciklus-szabályozás és a biotechnológia, a zöldalgák hidrogéntermelésének optimalizálása, a növényfenomika és a növények globális klímaváltozáshoz való alkalmazkodásának lehetőségei jól példázzák az élvonalba tartozó kutatási témákat. Az adaptáció meghatározó az élelmiszer-termelés biztonsága szempontjából – az e területen zajló szárazságstressz-vizsgálatok napjaink egyik fontos társadalmi problémájára kívánnak megoldást adni. A pillangósvirágú növényekkel szimbiózisban élő Rhizobium baktériumok nitrogénkötő bakteroidokká való átalakulásának vizsgálatai új, növényi peptid típusú antibiotikumok fejlesztésére is ráirányították a kutatók figyelmét.

Génműködést jelző biolumineszcencia csíranövényekben (Növénybiológiai Intézet)

Az Szegedi Biológiai Kutatóközpont kutatóinak kiemelkedő tudományos tevékenységét számos szabadalom és nyertes pályázat – köztük Lendület- és ERC-pályázatok –, továbbá évi mintegy 200 tudományos publikáció fémjelzi. Nagy Ferenc főigazgató célja, hogy az SZBK – világszínvonalú műszerparkját is kihasználva – akadémiai intézményekkel, a Szegedi Tudományegyetemmel, a szegedi központú Molekuláris Medicina Kiválósági Központtal, az ELI-ALPS lézeres kutatóközponttal, valamint a külföldi partnerekkel való széles körű együttműködéseknek köszönhetően tovább növelje sikereit.•