Régi szokásunk, hogy az MTA új levelező tagjait

a Magyar Tudományban körkérdésekre adott válaszaik segítségével mutatjuk be.

Idén négy kérdésre kértünk választ.

1. Hogyan emlékszik vissza, mi volt a döntő mozzanat, pillanat az életében, amikor eldőlt – vagy eldöntötte –, hogy éppen ez a kérdés, probléma, tudományterület érdekli?

2. Mi az Ön eddigi legfontosabb tudományos eredménye?

3. Mi az a kérdés, probléma, ami az Ön tudományos területén ma nemzetközileg foglalkoztatja a kutatókat?

4. Kivel cserélne pályát? Akár egy másik tudományterületre, esetleg művészi pályára is gondolva…

BARNA BALÁZS (1948)

Agrártudományok Osztálya • Szakterület: növényi kórélettan, növényi betegség-ellenállóság • Kutatási téma: juvenilitás/szeneszcentia hatása a növény betegség-ellenállóságára, reaktív oxigénfajták szerepe • rezisztenciamechanizmusok • Munkahely: MTA Agrártudományi Kutatóközpont Növényvédelmi Intézet Kórélettani Osztály

1. Az elhatározás nem egy pillanat alatt történt, érdeklődésem a biokémia iránt már középiskolai tanulmányaim vége felé kialakult, és az egyetemi évek alatt csak erősödött. Talán a döntő mozzanat az volt, amikor harmadéves hallgató koromban Farkas Gábor akadémikus MTA kutatócsoportjában, az ELTE Növényélettani Tanszékén kezdtem dolgozni, és ő ajánlotta szakdolgozatom témáját, amely egy nukleáz enzim tisztítása és jellemzése volt vírusfertőzött babnövényből. Elsősorban ennek köszönhetem, hogy az egyetem befejezése után mindjárt Király Zoltán kutatócsoportjába, de talán helyesebb, ha azt mondom, hogy iskolájába, a Növényvédelmi Kutatóintézetbe kerültem, ahol a külföldi tanulmányútjaim kivételével azóta is dolgozom, és hogy a növényi betegségek tanulmányozása egész életemben a kutatási területem maradt.

2. Nagyon nehéz egy-egy eredményt kiemelni, de talán azt a több munkánkkal alátámasztott elméletünket emelném ki, amely szerint a növények antioxidáns-kapacitásának növelése fokozza ellenállóságukat számos betegséggel és abiotikus stresszel szemben. Ennek a felismerésnek alapja

az, hogy szinte minden fajta abiotikus stressz (UV-sugárzás, hő, fagy, nehézfém stb.) és biotikus stressz (vírus-, baktérium-, gombafertőzés, illetve rovarkárosítás) hatására reaktív oxigénfajták gyors felhalmozódása következik be, amelyek súlyosan károsítják a sejteket, szöveteket. A reaktív oxigénfajták okozta károsításokat az élő szervezetekben az enzimatikus és nem enzimatikus antioxidánsok védik ki, amelyek aktivitásának fokozásával semlegesíthetjük az abiotikus stresszek és kórokozó fertőzések okozta oxidatív károsítást a növényben. Éppen ezért a fenti kutatási eredményeknek nagy jelentőségük van a mezőgazdasági gyakorlatban is. Munkatársaimmal, különböző növénynemesítő intézetekkel együttműködve, olyan módszerek kidolgozásán dolgozunk, amelyek ezeket az elméleti eredményeinket a gyakorlatban teszik alkalmazhatóvá.

3. Több „forró téma” is van a kutatási területemen, de szerintem a legizgalmasabb azoknak a molekuláris jelátviteli utaknak a megismerése, amelyek a kórokozó felismerésétől a növény rezisztens vagy fogékony válaszához vezetnek. A mai ismereteink szerint két fő típusú rezisztenciaút van a növényben. Az első az alap- vagy általános rezisztencia, amikor a növény receptora „kórokozóval/mikrobával kapcsolatos molekuláris mintázatot” ismer fel, és a másik, amikor a kórokozó által termelt „effektort” ismeri fel a növény rezisztenciagénjének terméke közvetlen vagy közvetett úton. Mindkét esetben protein kinázokon és ún. transzkripciós faktorokon keresztül jut a jel a sejtmagba, és mindkét jelátviteli út esetében az ubiquitinnek fontos szerepe van.

Egy másik, jóval vitatottabb kérdés, hogy milyen mechanizmus gátolja, károsítja a kórokozót a rezisztens növényben. Véleményünk szerint ebben a reaktív oxigénfajták és a semlegesítő antioxidáns rendszerek nagyon fontos szerepet játszanak. Ehhez kapcsolódik a rezisztencia tartósságának kérdése. Súlyos probléma, hogy a nemesítők által nyolc-tízéves munka során előállított új rezisztens fajta, néha pár év alatt fogékonnyá válik, mert egy új kórokozó rassz lép fel, amely „letöri” a rezisztenciát. Az eddigi kutatási eredmények azt igazolják, hogy elsősorban az úgynevezett nem specifikus rezisztencia biztosít tartós ellenállóságot a növénynek, de a pontos mechanizmusok kiderítése további kutatásokat igényel. Így például egy ebben az évben indult Európai Uniós pályázatban veszek részt, amelynek célja a gabonafélék és a burgonyafélék tartós rezisztenciájának kutatása.

4. Személy szerint senkivel nem cserélnék, nagyon szeretem a munkámat, ezért szerencsés ember vagyok. Még gyerekkoromban nagy vadász és utazó szerettem volna lenni, mint Kittenberger Kálmán, Széchenyi Zsigmond vagy Molnár Gábor. Hozzá kell tennem, hogy soha életemben nem vadásztam, és csak ritkán horgászok, de a természetszeretetem mindig is megmaradt. Később a középiskolában nagyon izgatott az atommag szerkezete, az elemi részecskék titokzatos világa. Az akkori ugyancsak hiányos és homályos ismeretekhez képest a Than Károly vegyipari technikumban, a témában sok új és érdekes dolgot tanultunk. Bár még ma is kis nosztalgiával figyelem az elemi részecskék kutatásának gyakran szenzációt keltő eredményeit, végül mégis visszatértem az élő természethez, és a biokémia mellett döntöttem. Ez a döntés eredményezte, hogy az ELTE biológia-kémia szakára jelentkeztem, ahová a sikeres felvételi vizsga után fel is vettek, és amely döntésemet soha nem bántam meg.