Pichererné Dr. Gémes Katalin

Görögország, bor és növények – Pichererné Dr. Gémes Katalinnal beszélgettünk

Hogyan hasznosíthatjuk a borászatban a poliaminokról megszerzett tudásunkat? Milyen stresszhatások érhetnek egy növényt? Pichererné Dr. Gémes Katalint, az SZTE TTIK Növénybiológiai Tanszékének adjunktusát a növénystresszről, a növekedés szabályozásáról, a stressz- és a különböző növekedésszabályozó anyagok gyakorlati jelentőségéről, illetve a görögországi ösztöndíjáról kérdeztük.

Aligha van még egy magyar kutató, aki görög nyelven, görög egyetemen is oktatott, kutatott volna növénybiológiát. Miért éppen a görögül?

– Az utolsó egyetemi évemben, 2006-ban voltam először tengerparton, Görögországban. Érdekes módon elsősorban nem a tengerpart és a gasztronómia nyűgözött le, hanem a görög emberek tekintete; olyan volt, mintha a szívükkel néznének. Ekkor döntöttem el, hogy nem csak turistaként szeretném őket megismerni. Ahogy hazajöttem a nyaralásból, felkerestem a Szegedi Görögök Kisebbségi Önkormányzatát a Nemzetiségek Házában és elkezdtem görögül tanulni – hiszem, hogy úgy lehet csak igazán megismerni egy kultúrát, ha ismerjük a nyelvét is. Eközben megpályáztam egy görög kutatói ösztöndíjat, amelyet évente valamennyi tudományterületről összesen ketten kaphatnak meg, és legnagyobb örömömre elnyertem azt, én lehettem az egyik. Ennek folyományaként 10 hónapra kimehettem a Krétai Egyetemre, és csatlakoztam az ottani kutatómunkához. A kutatómunka mellett lehetőségem volt bekapcsolódni a görög oktatásba is: mélyvíz volt, de imádtam; fejlődésre adott lehetőséget. Amikor hazajöttem, ledoktoráltam, majd 2013-ban visszahívtak 3 hónapra Krétára, ekkor már vendégkutatóként. Akkor fejeztük be a korábban elkezdett közös kutatást is. A kutatómunka mellett lehetőségem volt összefogni egy nemzetközi kooperációt, ugyanis ebben a kutatómunkában nemcsak a krétai egyetem vett részt, hanem egy athéni, egy thesszaloniki, egy svéd és egy dél-koreai egyetem is. A publikációk menedzselése is az én feladatom volt. Ott foglalkoztam először jelenlegi témámmal, a poliamin oxidázokkal, hisz az a laboratórium volt az ezzel kapcsolatos kutatások úttörője.

Mit kell tudnunk a poliaminokról és a poliamin oxidázokról?

– A poliamin oxidázok a poliaminok átalakításában és lebontásában játszanak szerepet. A poliaminok nemcsak a növényekben, hanem minden élő szervezetben előfordulnak, és esszenciális szerepük van. Például vannak embereket érintő betegségek, amelyek a poliamin anyagcserezavarához köthetők: ilyen a szellemi hanyatlással, illetve izomtömeg-csökkenéssel járó Snyder-Robinson szindróma. Gyógyászati célokra is használják őket, és mivel a szellemi képességeket befolyásolják, ígéreteseknek bizonyulnak a Parkinson-kór vagy az Alzheimer-kór hosszú távú terápiájában.

A növényeknél a poliaminok ugyanilyen fontosak a fejlődési-, növekedési-, és stresszfolyamatokban. Ezek kationos természetű, azaz pozitív töltésű molekulák, így könnyen tudnak kapcsolódni negatív töltésű molekulákhoz, fehérjékhez, nukleinsavakhoz, ami által számos fontos folyamat szabályozásában részt tudnak venni, például a DNS replikációjában. Azon túl, hogy a növények növekedési, fejlődési folyamatait befolyásolják, fontosak akkor is, amikor stresszhatás éri a növényt. Ekkor hatásuk kétféle lehet. Vagy megvédik a növényt, vagy pedig a stressz hatására lebontódnak, aminek melléktermékeként hidrogén-peroxid keletkezik. A poliaminok lebontását végző enzimek a poliamin oxidázok. A keletkező hidrogén-peroxid kis koncentrációban a sejtben olyan jelátviteli folyamatokat indít el, amelyek védelmi mechanizmusokat aktiválnak. Nagy koncentrációban felhalmozódva azonban programozott sejthalált, végső soron pedig a növényi egyed pusztulását eredményezi. A növények fejlődési és stresszfolyamataiban a poliamin oxidázok azonban nem csak a poliaminok lebontásán, hanem a poliaminok egymásba történő visszaalakításán keresztül is részt vehetnek.

Pichererné Dr. Gémes Katalin

Fotó: Kovács-Jerney Ádám

Lehet a növényeknek kívülről poliamin oxidázt adni?

– Külső alkalmazása nem elterjedt gyakorlat; ennél gyakoribb hogy olyan anyagot adunk külsőleg, amely az enzimre hatással van, vagy olyan növényeket hozunk létre, amelyekben az enzimet kódoló gén nem működik, vagy túlműködik. Kutatásaim során jómagam is ilyen transzgénikus vonalakat használtam az enzim szerepének környezeti stresszválaszokban és fejlődési folyamatokban való szerepének a tisztázásához. Stresszhatásra a poliamin oxidázok a poliaminok lebontásán keresztül hidrogén-peroxid kialakulását, hosszú távon pedig más enzimekkel együttműködve a növényi egyed pusztulását eredményezhetik. Ezzel szemben fejlődési, azon belül is regenerációs folyamatokban azt tapasztaltuk, hogy a poliamin oxidáz nem a hidrogén-peroxid szintek növelésén, hanem a poliaminok egymásba történő visszaalakításán keresztül fejtette ki szabályozó hatását. Ezek az eredmények is azt mutatták, hogy milyen sokrétű szerepkörrel rendelkező, érdekes enzimről van szó.

Ön nemcsak oktatott görögül, hanem görögöt is tanított Szegeden. Mi ennek a története?

– Időközben teljesen véletlenül görög háziorvosom lett. A háziorvosom is a tagja annak a görög klubnak, ahol én tanultam anno. Én ezt nem tudtam, csak amikor elmesélte nekik, hogy van egy páciense, aki görögül beszél vele, ők tudták, hogy rólam van szó. Így kaptam onnan egy megkeresést, hogy nem oktatnám-e náluk a görögöt. Ennek köszönhetően taníthattam görögöt egy éven keresztül abban az iskolában, ahol korábban én tanultam görögül. A háziorvosommal pedig azóta is görögül kommunikálunk a magyar rendelőben.

Hány évig tanulta a görögöt, mielőtt kiment volna Görögországba biológiát tanítani?

– Másfél évig, a görög valamiért ragad rám, és nem tudom elfelejteni sem. Ha huzamosabb ideig nem használom, az utazás után gyakorlatilag azonnal akklimatizálódok; ahogy megérkezek, átkapcsol az agyam. Gyakran azt hiszik a helyiek, hogy görög vagyok, és csak hosszas beszélgetés után bukok le, hogy nem. Miután krétai ösztöndíjam alatt volt elsőként alkalmam az angolt is huzamosabban a gyakorlatban használni, a baráti köröm szerint az angolomon is érezhető egy furcsa görög akcentus. Kint a görög szaknyelvet is hamar megtanultam, nagyon segítőkész szakdolgozóim és kollegáim voltak, akik partnerek voltak abban, hogy görögül beszéljünk. A krétai pályázati munkák és az ezzel kapcsolatos szakdolgozók vezetése mellett Erasmus+ pályázat keretében az elmúlt években több alkalommal volt lehetőségem az Athéni, a Thesszaloniki és a Krétai Egyetemen görög nyelven előadást tartani.

Pichererné Dr. Gémes Katalin

Fotó: Kovács-Jerney Ádám

Mi vezette a növénybiológiai pályára?

– Tengerbiológus akartam lenni, de tenger híján ezt újra kellett gondolnom. Amikor én voltam egyetemista még nem volt annyi lehetőség külföldön egyetemi hallgatóként, mint most. Érdekeltek az állatok is, de állatkísérleteket nem tudtam volna végezni. Azért választottam a növénybiológiát, mert a célom az volt, hogy minél komplexebb folyamatokat tanulmányozhassak minél több módszer segítségével, és erre itt lehetőségem volt. Ráadásul, amit a növénybiológában módszertanilag használunk, számos más területen is alkalmazzuk. Ezt mindig elmondom a hallgatóknak is, leginkább a gyakorlati órákon, hogy ők is lássák, hogy amit adott területen megtanulnak, számos helyen alkalmazhatják. Például a mai gyakorlaton a növényi pigmenteket vizsgálják majd a hallgatók. Azzal a módszerrel, amit a pigmentek elválasztására használnak, tudják vizsgálni a gyógyszerek hatóanyagát, sőt, az élelmiszerben levő színezőanyagokat, festékeket és még a tintapatronok összetételét is.

Mennyire választja el a munkát a magánélettől, milyen a viszonya a növényekhez civilként?

– A növények varázslatos világa lenyűgöző. Én a növénybiológia egy alkalmazott területébe vagyok szerelmes, a szőlészet és borászatba, ezzel kapcsolatosan indítottam egy kurzust is, amelynek a címe A bor tudománya. A kurzus célja, hogy a hallgatók lássák, hogy az az elméleti tudás, amit Növénybiológiából megtanultak, miképpen alkalmazható a gyakorlatban a szőlészet és a borászat területén. A szőlőre és a borra a poliaminoknak is hatása van. Már csak azért is, mert a poliaminok mint antioxidánsok a borba is belekerülnek, hiszen magában a növényben keletkeznek. Mindemellett a poliaminok hatással vannak a növény fotoszintézisére, a fotoszintézis pedig az a folyamat, amelynek eredményeképpen cukrok keletkeznek: a cukrok rendkívül fontosak a szőlőben ahhoz, hogy utána jobb bor készüljön belőle. Ha pedig nem a bor minőségét nézzük, akkor a poliaminokról szerzett tudásunkat arra felhasználhatjuk, hogy megvédjük a szőlőt a különböző kórokozóktól, hiszen a poliaminok a stresszrezisztencia kialakításában is fontosak.

Pichererné Dr. Gémes Katalin

Pichererné Dr. Gémes Katalin az aznapi borkurzusához vette fel szőlős nyakláncát, hiszen a hallgatói is virágos blúzban mennek a virágzás-órára.
Fotó: Kovács-Jerney Ádám

Milyen stresszhatások érhetik a növényt?

Abiotikus stressz alatt különböző környezeti stresszeket értünk: például forróságot, vízhiányt. Biotikus stressznek pedig azt hívjuk, amikor a kórokozók, kártevők jelentenek gondot a növénynek. Ezek ellen is védelmet tudnak nyújtani a poliaminok. Ha meg akarom védeni a szőlőt a kórokozóktól, akkor előkezelhetem őket poliaminokkal, melynek következtében edzett lesz a növény a kórokozók okozta stresszel szemben. Ezzel elkerülhetem a kemikáliák használatát, – ezeknek környezet- és egészségkárosító hatása is lehet – és olyan növekedésszabályozó anyaggal védem meg a növényt, amely az emberi szervezetben is megtermelődik.

A növényi növekedést szabályozó anyagok elterjedtek már a növénytermesztésben? Hogyan kell ezt a gyakorlatban elképzelni?

– A növényi növekedésszabályozó anyagok alkalmazása napjainkban egyre nagyobb szerepet kap a mezőgazdaságban és a kertészetben, mivel segítenek optimalizálni a növények fejlődését, javítani a terméshozamot és növelni a stressztűrést. Az integrált növényvédelem egy fenntartható, környezetkímélő megközelítés a növények védelmére, amely ötvözi a biológiai, mechanikai, agrotechnikai és kémiai módszereket a károsítók elleni hatékony védekezés érdekében. A cél nem a kártevők, kórokozók vagy gyomok teljes kiirtása, hanem a gazdasági kártételi küszöb alatti szinten tartásuk, miközben minimalizáljuk a környezeti terhelést és a vegyszerhasználatot. Ebben a folyamatban rendkívül jól használhatók a különböző növekedésszabályozó anyagok. Mivel a poliaminok fontosak a növények stresszválaszaiban és védekezési folyamataiban, használatuk az integrált növényvédelemben lehetőséget adhat arra, hogy csökkentsük a kémiai növényvédő szerek alkalmazását, miközben természetes úton fokozzuk a növények védekezőképességét. Ez hozzájárulhat a fenntarthatóbb növénytermesztéshez és a terméshozamok stabilizálásához, különösen változó éghajlati körülmények között.

Balog Helga
Fotó: Kovács-Jerney Ádám