Városok öko-környezetének komplex vizsgálata - Nyugat ...

Növényi anyagcsere alkalmazkodásaa környezet tényezőinekmódosulásaihozNÉMETH Zsolt IstvánNyugat-magyarországi Egyetem, Erdőmérnöki Kar, Kémiai Intézet9400 Sopron, Bajcsy-Zs. u. 4e-mail: nemeth.zsolt@emk.nyme.huBevezetésA biológiai rendszerek a környezetükkelnyitott kapcsolatban lévő szabályozottrendszerek. A sejtek, a szövetek, ill. az élőlényekegyedei folyamatos anyag és energiakölcsönhatásban vannak környezettükkel.Az élőlények környezetükből életfunkcióikműködtetéséhez táp- és ásványi anyagokat,vizet, stb. vesznek fel. Környezetükkelfolyamatos gázcserét (légzés, szén-dioxidasszimiláció, stb.) folytatnak. Termelt hőenergiatöbbletüket pl. a levegő veszi fel,vagy energiaigényük egy része a környezetből(pl. napfényből) származik.A biológiai rendszer versus környezet kapcsolatadaptációs és stressz mechanizmusokműködtetésében teljesedik ki. A környezetikörülményhez történő alkalmazkodáskifejeződik a biológiai növekedési törvénybenis. Az anyagcsere makromolekulárisanyagkészletet felhalmozó intenzitása azaktuális környezeti körülményhez igazodik.A környezeti tényezők értékeinek megváltozásakihat a gének aktivitására. A napfényintenzitás,talajnedvesség, hőmérséklet, páratartalom,stb. mint abiotikus és a patogénkórokozok mint biotikus tényezők enzimaktivitást(pl.: fenil-alanin liáz (PAL), kataláz(CAT), peroxidáz (POD), stb.) befolyásolószerepe közismert. A környezeti tényezőkbefolyásolják az anyagcsere hálózat útvonalainakintenzitásait és a metabolit koncentrációkat.ALMAAS és társai (2004) az E. colibaktérium anyagcseréjének modellezésévelés kísérletes tanulmányozásával bizonyítottáka prímér tápanyagoknak az anyagcsereútvonalakra gyakorolt hatását. ORRELL és társai(2006) az élesztőgomba (Saccharomycescerevisiae) GAL génrendszerének modellezésévela DNS reguláció prímér tápanyag érzékenységétis hangsúlyozza. LOPEZ – MAUYés társai (2008) közleményükben összefoglaltáka környezeti körülménynek génaktivitásokatbefolyásoló, feltárt mechanizmusait.Az anyagcsere útvonalak matematikaimodellezése rohamosan terjed. Az EurópaiBioinformatikai Intézet (EMBL-EBI) gondozásábantöbb száz szabad hozzáférésűbiomodell nyilvántartott (http://www.ebi.ac.uk/biomodels-main). A modell paraméterekempirikusan tapasztalt vagy feltételezettkörnyezeti tényezőktől való függésealapján az anyagcsere-útvonalak környezetikörülmény érzékenysége modellezhető, ill.a biológiai rendszer környezeti körülménymódosulásaira adott válaszreakciói előrejelezhetők. Az élettani folyamatok kinetikai237