Hogyan zajlik a biológiai energiaátalakítás? Ez az önmagában is érdekes alaptudományos kérdés kutatói pályájának kezdetétől izgatja Ormos Pált. A biofizikus akadémikus, az MTA Szegedi Biológiai Kutatóközpontjának főigazgatója és kutatócsoportja változó aktivitással, de közel négy évtizede foglalkozik a bakteriorodopszin fehérjemolekulával.

„Hosszú távon akár a napelem készítésének új módszerére is választ ad a bakteriorodopszin fehérjemolekula vizsgálata” – jelenti ki Ormos Pál akadémikus, mikor arra kértük, mondjon egyetlen gyakorlatias okot arra, miért érdemes azzal az anyaggal foglalkozni, amelynek színes és holografikus rajza a dolgozószobája falát is díszíti. Az MTA Szegedi Biológiai Kutatóközpontjának főigazgatója hozzáteszi: azért maradt érdeklődési körében a közel négy évtizeden át a bakteriorodopszin, mert ennek a fehérjemolekulának – az energiaátalakító hatásától függetlenül – vannak olyan fizikai tulajdonságai, amelyek alapján egyfajta „elektronikai eszköznek” használható. Ennek jelentőségét pedig azzal érzékelteti, hogy emlékeztet: ma az információátvitel fénnyel történik. „Nagyon nagy probléma manapság, hogy az óriási kapacitású fény kábeleket miként lehet gyorsan egymáshoz kapcsolni, a kapcsolatot változtatni. Márpedig ilyesmire rendkívüli módon alkalmas ez a bakteriorodopszin fehérje” – mondja. De hozzáteszi: „mi alapmodelleket demonstrálunk. Más kérdés, hogy ezekből miként lehetne a gyakorlatban is használható készüléket csinálni. Mert az általunk föltárt alapjelenségekhez kötődő szabadalmaink vannak ugyan, de az ezeken alapuló végső technikai fejlesztéseket nem mi végezzük.”

A különböző biológiai anyagok – a biológiai szerepüktől függetlenül – a fizikai tulajdonságaik alapján alkalmasak lehetnek olyan technológiai megoldásokra, amelyek eddig elképzelhetetlenek voltak. „Csináltunk egy olyan optikai kapcsolót, amivel pikoszekundumnál gyorsabban lehet kapcsolni fényt. Mert egy fényvezetőnek ugyanúgy lehet optikai kapcsolója, mint ahogy egy villanydrótnak elektromos kapcsolója” – magyarázza. Például arra is rájöttek – sajnos mások –, hogy a rodopszin segítségével fénnyel is lehet a sejteket ingerelni. Eddig ugyanis a kutatók csak elektródákkal tudták ingerelni például idegsejteket.

„Kezdő kutatóként belecsöppentem a rodopszin vizsgálatába és volt időszak, amikor ez volt az SZBK Biofizikai Intézetének fő témája. Volt, hogy tizenöt kutató is ezzel dolgozott” – emlékezik. „Ma már nem ez a főcsapás, hiszen szinte minden ötletünket kipróbáltuk. De ahogy pihentetjük kicsit a rodopszinnal való foglalkozást, új és új irány ötlik föl bennünk, ezért még mindig vissza-visszatérünk, a mai napig foglalkozunk ezzel a fehérje molekulával” – ismeri el. A téma fő gazdája jelenleg az SZBK-ban Dér András, akivel arra a kérdésre keresik a választ, hogy ezt a fehérjemolekulát az optoelektronikai eljárásokban hogyan lehet alkalmazni.

Látóbíbor

A rodopszin egy molekulacsalád. Legjobban ismert tagja a látóbíbor: olyan fényérzékeny festékanyag, amely elnyeli az 510 nanométer hosszúság körüli fotonokat. Ilyen festékanyag található – többek között – a gerincesek recehártyájának pálcikasejtjeiben is. Az anyag jelentőségét érzékelteti, hogy a rodopszint energia átalakításra használó élőlény több van, mint amennyi fotószintézist használó élőlény – egyes új becslések szerint. Ennek oka az, hogy a tengerekben számolatlanul sok olyan baktériumot találni, amely a rodopszint használja biológiai energiaátalakításra.

Pályaív

Fizikusként, a szegedi egyetem friss diplomásaként 1975-ben került az MTA Szegedi Biológiai Kutatóközpont Biofizikai Intézetébe Ormos Pál. Az Amerikai Egyesület Államokban 1979 és 1991 között megszakításokkal összesen 6 évet dolgozott. Míg a fényenergiát biológiailag felhasználható elektrokémiai energiává alakító rodopszinnak az MTA levelező tagságát köszönhette (1998), addig egy teljesen új témán dolgozva, az „optikai mikrogépekkel” foglalkozva nyerte el az MTA rendes tagja címet (2004). Jelenleg az SZBK tudományos tanácsadója (1991 óta) és intézetigazgatója (1994 óta), az SZBK főigazgatója (2010 óta). A kutatás mellett oktat is: a Szegedi Tudományegyetem címzetes egyetemi tanára (2006), miközben tanít az Eötvös Loránd Tudományegyetem Biológiai Fizikai Tanszékén (2002). Teljesítményét Széchenyi-díjjal is elismerték (2002). Ormos Pál tudományos közleményeire a szakirodalomban 3500 feletti számú független hivatkozás található.

Újszászi Ilona