Kun Ádám szakmai honlapja

Jelenlegi érdeklődési terület

• A stochasztikus korrektor modell kiterjesztése több enzimre, az eltartható enzimek számának meghatározása
• A korai RNS metabolizmus evolúciójának modellezése a másodlagos szerkezet figyelembevételével
• A genetikai kód evolúciója, a korai fehérjék szerepe a ribosejtek anyagcseréjében
• Az aszimmetriák szerepe a kooperáció evolúciójában
• Hálózatdinamika és az együttműködés kapcsolata

Főbb eredmények

• Két valós RNS enzim összehasonlító tanulmányával megmutattuk, hogy a hibaküszöb egy nagyságrenddel magasabb a korábban feltételezettnél. Így 0,999 bázisonkénti másolási hűség mellett 7000 nukleotid hosszú, 100 tRNS méretű gént tartalmazó genom is fenntartható, ami elegendő egy gazdag metabolizmussal rendelkező ribo-élőlényhez (Kun, Santos, Szathmáry 2005). Továbbá megmutattuk, hogy az in vitro evolváltatott enzimek általában ellenállóak a mutációkkal szemben (Szilágyi, Kun, Szathmáry, 2014).
• Meglevő bioinformatikai adatok alapján megmutattuk, hogy a köztes anyagcsere autokatalitikus a vizsgált 7 Eubkatériumban, egy Archeában és egy Eukariótában. Az anyagcsere minden esetben autokatalitikus az ATP-re nézve. Bizonyítottuk, hogy további, élőlény függő autokatalitikus molekulák is léteznek koenzimek (NAD, CoA, THF kinonok) és cukrok formájában. Eredményeink segítenek megérteni a mesterséges sejt előállításának korlátait, valamint a korai sejtek metabolizmusának evolúcióját (Kun, Papp, Szathmáry 2008).
• Megmutattuk, hogy a specifikus enzimek által működtetett összetett anyagcsere csak a genetikai információ kromoszómába rendeződése után jöhetett létre. A független replikátorokból álló genomot érő mutációs- és szortírozási teher (az utódsejtekbe való véletlen szétosztásból eredő információvesztés) következtében a specifikus enzimek nem alakulhatnak ki (Szilágyi, Kun, Szathmáry, 2012).
• Elsőként mutattuk meg, hogy milyen diszperziós függvény evolválódik zajos környezetben, amennyiben a függvénnyel kapcsolatban nincs a priori előfeltevésünk (kivéve, hogy folytonos és monoton). Az eredményül kapott függvény olyan, hogy egy bizonyos egyedsűrűség alatt igen csekély a diszperziós hajlam, míg e fölött hírtelen ugrásszerűen nő. Eredményeink jól illeszkednek a terepi megfigyelésekhez és kísérletes eredményekhez (Kun, Scheuring 2006).
• A realizmus felé tettünk egy lépést, amikor megvizsgáltuk, hogy aszinkron döntés – azaz nem egy időbe döntenek az egyedek - mellett milyen lesz az együttműködő és csaló egyedek aránya Hótorlasz (Gyáva nyúl) játékban. Az találtuk, hogy a teljesen kooperatív viselkedéshez populáció struktúra (kis diszperzió, térbeli zártság vagy csoportalkotás) és az együttműködés szinergisztikus hatása (amikor az együttműködők hatásfoka jobb, mint az egyedi teljesítmények összege) egyaránt fontos. A tanulmányban összegeztük azon állat viselkedésökológiai szituációkat, amelyeket a Hótorlasz játék ír le (Kun, Scheuring 2006).
• Megmutattuk, hogy az egyedek közötti forráskülönbség mellett olyan esetben is fennmaradhat az együttműködés, amikor a csalás csábítása elegendően nagy, hogy homogén populációban csak csalók maradnak fent. Amikor a család kifizetődése alacsony, akkor viszont a heterogén forráseloszlás hátrányos, s növeli a csalók egyensúlyi létszámát a populációban (Kun, Dieckmann, 2013).
• Megmutattuk, hogy a kölcsönhatási struktúra véletlenszerű megváltoztatása hátrányos az együttműködés elterjedésére. Ez a hatás igen kis intenzitású változásnál is szignifikánsan csökkenti az együttműködés elterjedésének esélyét. A változás hátrányos hatása legkisebb amikor a kölcsönhatási hálózatot egy skálafüggetlen gráf írja le. Amennyiben a változás nem véletlenszerű, hanem az együttműködők aktívan képesek megszakítani a csalókkal a kapcsolatot, úgy az együttműködés evolúciója egyszerűbb. Az asszortatív partnerválasztás ellensúlyozza a kölcsönhatási hálózat elkerülhetetlen változásából adódó negatív hatást (Kun, Scheuring 2009: Kun, Boza, Scheruing, 2010).
• A klonális integráció előnyét és hátrányát térben és időben heterogén környezetben vizsgáltam térben explicit szimulációs technikával. Eredményeink megmutatták, hogy egyik heterogenitás komponens sem képes önmagában megmagyarázni a kompetíció kimenetelét. Bármely stratégia nyerhet magas és alacsony kontrasztnál, finoman vagy durván szemcsézett élőhelyen, időbeli fluktuáció mellett vagy anélkül, és különböző jó folt gyakoriságnál. Ez mutatja, hogy mennyire fontos minden heterogenitáskomponens azonosítása és figyelembevétele. Az integráció előnyös időben változó, durván szemcsézett, szegény vagy gazdag forrásellátottságú, nagy kontrasztú élőhelyeken. Ezzel szemben a dezintegráció előnyös az időben ritkán változó, finoman szemcsézett, közepesen gazdag, kis kontrasztú élőhelyeken (Oborny et al. 2000,2001; Oborny, Kun 2002).
• Időben nem változó, ritkás forráseloszlás mellett a tápanyagot nem osztó stratégia (dezintegrátor) nem képes terjedni a környezetben, ami a környezet perkolációs tulajdonságaival magyarázható. Kis mértékű környezeti változás mellett ez a terjedési gát megszűnik (Kun, Oborny 2003).
• Tájökológiában használt tájképgerneráló algoritmusokkal kapcsolatban megmutattam, hogy hogyan lehet az időbeli heterogenitást beépíteni az egyes modellekbe (Kun 2007).
• Perkolációs tájképre adtam egy az időbeli változás leírására alkalmas szimulációs technikát, ezzel egy dinamikus semleges modellt alkottam, ami a fragmentált élőhelyek modellezésére alkalmas (Kun, Oborny, Dieckmann, benyújtás alatt).
• Megmutattuk, hogy közepes zavarás képes a metapopuláció denzitást maximalizálni (Kun, Oborny, Dieckmann, 2009).

Profile on Academia.edu

Beosztások

Tanulmányok

Kurzusok, ösztöndíjak és külföldi tanulmányutak

• Bioinformatika kurzus, Elméleti Biológia Tanszék, Utrecht-i Egyetem, Hollandia. 1999. szeptember – október
• „Young Scientist Summer Porgramm 2001”, International Institute for Applied System Analysis (IIASA), Laxenburg, Ausztria. 2001. június – augusztus [az Európai Tudományos Alap támogatásával]
• „4^th Winter School on Population Dynamics”, Woudschoten, Hollandia. 2002. január
• Kutatói ösztöndíj, International Institute for Applied System Analysis (IIASA), Laxenburg, Ausztria. 2002. március – április, 2002. augusztus.
• Egyéni kurzus a „Vienna RNA Package” használatában. Elméleti kémia tanszék, Bécsi Egyetem, Ausztria. 2004. február
• Magyar Állami Eötvös Ösztöndíj. Ökológia Tanszék, Nijmegen-i Egyetem, Hollandia. 2004. október - december.
• Fiatal Kutatói Ösztöndíj, Collegium Budapest. 2005. január – május; 2006. március, április és augusztus; 2007. február – április
• Kutatói Ösztöndíj, Collegium Budapest. 2009. november
• Kutatói Ösztöndíj Parmenides Stiftung, München, Németország 2009. feb. -2012. máj.
• Meghívott kutató (részidős), International Institute for Applied System Analysis (IIASA), Laxenburg, Ausztria. 2012. július 1. - 2012. december 30.
• Bolyai Kutatási Ösztöndíj. 2012. szeptember 1. - 2015. augusztus 31.

Nyelvtudás

• Angol középfokú C (First Certificate, 1993)
• Német alapfokú C (2003)

Tagságok és konferencia szervezés

• Szervező, SysChem 2017 Konferencia, 2017. szeptember 11-15, Sopron
• Szervező, 4. Nemzetközi Kódbiológiai Konferencia, 2017. május 22-26, Kőszeg
• Menedzsment bizottsági tag, COST CM1304 Action: Emergence and Evolution of Complex Chemical Systems (2013-2017)
• Lake Balaton Meeting on Systems Chemistry, Badacsony, május 8-12 (2013) tudományos titkár
• COST CM0703 akció éves találkozójának társszervezője (2009)
• ESF Systems Chemistry II konferencia tudományos titkára (2009)
• Menedzsment bizottsági tag, COST CM0703 Action: Systems Cemistry (2008-2012)
• Programtanács tag, Elméleti- és evolúcióbiológia. Ph.D. program, Biológiai Ph.D. iskola, Eötvös Loránd Tudományegyetem (2008-)
• Porgramtanács tag, Evolúciós Genetika, Evolúciós biológia és Konzervációbiológia Ph.D. program, Biológiai Ph.D. iskola, Eötvös Loránd Tudományegyetem (2005-2007)
• Szervezőbizottsági tag, VII. Magyar Ökológus Kongresszus (2006)

Oktatott tantárgyak

• Evolúcióbiológia (biológus BSc, kötelező) (2009-)
• Evolúcióbiológia és zoológia (biológus MSc, kötelező) (2009-)
• Általános ökológia (biológus MSc, kötelező) (2009-2016)
• Nagy átmenetek az evolúcióban (biológus MSc, szakirányon kötelező)
• Biostatisztika (biológus MSc, szakirányon kötelező) (2010-)
• Programozás Biológusoknak I (1999-2003, 2005-2007,2009-)
• Programozás Biológusoknak II (numerikus módszerek és számítógépes szimulációk) (2001-2002, 2005-2006,2008-)
• Integratív biológia (biológus, köt.választható) (2006, 2012-)
• Irányzatok a biológiában (2014-)
• Biometria (biológus BSc, választható) (2000-2002, 2006,2008-2011)
• Bevezetés a biológiába (biológus BSc, kötelező) (2005-2009)
• Sejtautomata modellezés (1999-2000)
• Meghívott előadó a Szent István egyetem, „A biológia aktuális kérdései” című kurzusán (2005-)
• Meghívott előadó a Nijmegen-i egyetem (Hollandia), „Communication and integration in biological systems” című kurzusán (2004)
• Meghívott előadó a 3. Európai PhD Komplexitás Iskolában (alcím: Evolúció biológiai rendszerekben: molekulától az életig és a nyelvig). ISI Foundation, Villa Gualino, Torinó, Olaszország (2008. február 4-8)
• Meghívott előadó a TECT-INCORE „Kooperáció az élet kezdetétől” Iskolában. Dobogókő, Magyarország (2010. szept. 11-15)
• Témavazető a Young Scientist Summer Program-ban, IIASA, Laxenburg, Ausztria (2013. június-augusztus)

Szakdolgozatok

• Olasz Ferenc 2010. RNS nukleotidok prebiotikus eredete. BSc szakdolgozat
• Hubai András 2011. Az élet eredete: RNS világ. BSc szakdolgozat
• Székelyi Zsuzsanna 2013. Riboszóma és fehérjeszintézis – egy élőkövület az RNS-világból. BSc szakdolgozat
• Márkus Benjamin 2013. Az élet keletkezése – A genetikai kód eredete. BSc szakdolgozat
• Král Andrienn 2015. Ragadozók közös vadászata. BSc szakdolgozat
• Radványi Ádám 2015. Alternatív információs biopolimerek. BSc szakdolgozat
• Kovács Péter 2017. A minimális sejt funkciói. BSc szadolgozat
• Hubai András 2013. Emergence and evolution of primeval metabolic systems. MSc szakdolgozat
• Král Adrienn 2017. Az együttműködés evolúciójának vizsgálata Hótorlasz játékkal, dinamikus gráfokon. A változó kapcsolati hálózat hatása az együttműködésre. MSc szakdolgozat
• Radványi Ádám 2017. A transzláció evolúciója: Miről árulkodhatnak az aminosavak? MSc szakdolgozat

Bírálatok és opponensi tevékenység

Szakdolgozat (B.Sc.): Vásárhelyi Zsóka (2010), Sárospataki Barnabás (2010), Decker Orsolya (2011), Kiss Tamás (2015), Túrós Péter Demeter (2016). Szakdolgozat (M.Sc.): Boza Gergely (2004), Vasas Vera (2005), Simon Dávid (2007), Boross Gábor (2009), Pál Ildikó (2010), Németh András (2011), Vásárhelyi Zsóka (2012). Ph.D. Disszertáció: Rácz Éva Veronika (2006), Könnyű Balázs (2011), Ari Eszter (2012)
Folyóirat közlemény: Acta Botanica Gallica (1), American Journal of Botany (1), Animal Behaviour (1), Behavioural Processess (1), Biology Direct (1), BioSystems (1), Community Ecology (2), Computer methods and programs in biomedicine (1), Ecography (2), Ecological Modelling (4), Ecology (1), Evolutionary Ecology (2), IEEE Transactions on Evolutionary Computation (1), IEEE Transactions on Computational Biology and Bioinformatics (1), ISRN Evolutionary Biology (4), Journal of Applied Statistics (1), Journal of Ethology (1), Journal of Molecular Evolution (1), Journal of Theoretical Biology (17), Life (3), PeerJ (1), Physica D (1), Plant Ecology (1), PLoS Computational Biology (1), PLoS ONE (2), Journal of the Royal Society Interface (3), Journal of Systems Chemistry (1), OIKOS (1), Theory in Biosciences (1)
Pályázatok: OTKA (2), CRNS, Franciaország (1)