Věda

Jak se rozhoduje buňka?

Jak se rozhoduje buňka?

Prestižní evropský grant – ERC Consolidator získala molekulární bioložka Alena Zíková z Parazitologického ústavu Biologického centra AV ČR. Evropská rada pro výzkum (ERC) na začátku června navrhla její vědecký projekt k pětiletému financování ve výši 2 milionů Eur.

Alena Zíková bude studovat mechanismy, které umožňují komunikaci uvnitř buňky. Vzhledem k tomu, že se jedná o základní buněčný proces, budou mít nové poznatky přesah do mnoha odvětví biologie, včetně lidské medicíny.

Mohou například pomoct rozkrýt podstatu zhoubných procesů, jako je stárnutí, neurodegenerativní nemoci či rakovina. ERC granty patří k nejprestižnějším v Evropě, na Biologickém centru AV ČR je v uplynulých letech získali další dva vědci a jedna vědkyně.

Uvnitř každé buňky probíhá čilá komunikace. Jádro buňky naslouchá buněčným organelám a na základě poskytnutých informací se rozhoduje, co dál podniknout. Možností je spousta, buňka se může rozdělit, nebo se změnit v jiný typ buňky, může „usnout“ a čekat na lepší vnější podmínky, či spáchat buněčnou sebevraždu.

Jednou z nejdůležitějších organel, které mají na buněčný osud vliv, jsou mitochondrie. Tyto buněčné továrny poskytují buňce nejenom energii, ale také vyrábí řadu důležitých látek.

Zbytku buňky neustále podávají zprávy o tom, jak se jim daří, co vyrábí a zda mohou dodat dostatek energie pro daná buněčná rozhodnutí.

Díky ERC grantu mají českobudějovičtí vědci jedinečnou příležitost využít svých bohatých zkušeností s modelovým organismem Trypanosoma brucei, a přispět tak k objasnění základních molekulárních mechanismů buňky. Foto: Biologické centrum AV ČR

Kyslíkové radikály – kdy jsou životně nezbytné a kdy škodí?

Informace se předávají pomocí nejrůznějších molekul. Jedněmi z nich, jak se teprve nedávno překvapivě zjistilo, jsou i reaktivní molekuly kyslíku (reactive oxygen species, ROS), nazývané také jako kyslíkové radikály. Ve vědě jsou tyto molekuly dobře známy, protože pokud je jich v buňce nadbytek, způsobují rozsáhlá poškození, tzv. buněčný stres, který může končit až smrtí buněk.

Proto se také nadměrná produkce ROS molekul nejčastěji studuje ve spojení s řadou zhoubných procesů, jako je např. stárnutí, neurodegenerativní nemoci či rakovina. Málo je však probádaná životně důležitá role kyslíkových radikálů v buněčné komunikaci.

Navíc molekulární procesy, které ji doprovázejí, jsou dosud neznámé, ač se jedná o jeden z nejzákladnějších buněčných dějů.

Alena Zíková se ke studiu kyslíkových radikálů dostala vlastně náhodou při výzkumu jednobuněčného parazita Trypanosoma brucei, který způsobuje spavou nemoc. „Studovali jsme, jak se parazit mění z jednoho vývojového stádia do dalšího v mouše Tse-Tse, a protože se zaměřujeme na mitochondrii, všimli jsme si, že tato změna je spojená s vyšší produkcí radikálů kyslíku.

To pro nás bylo velice zajímavé zjištění. Obvykle totiž tyto molekuly buňce škodí, ale v tomto případě jí pomáhaly, aby se z ní stal nový typ buňky,“ říká bioložka s tím, že bude řešit, jak radikály kyslíku tuto přirozenou buněčnou změnu provádějí.

Tím, že se jedná o natolik základní a evolučně starý proces, bude stejný pro ostatní organismy, včetně člověka. Jsme přesvědčení, že naše poznatky budou mít velký přesah a umožní objasnit hranici mezi tím, kdy jsou kyslíkové radikály životně důležité pro správnou funkci buňky a kdy už naopak škodí. Foto: Biologické centrum AV ČR

Parazit jako pokusný králík

Použít k výzkumu vnitrobuněčné komunikace trypanozomu se ukazuje jako unikátní a elegantní řešení, které nabízí oproti klasickým modelovým organismům zřejmé výhody.

Jednak je parazit tvořen jedinou buňkou, která se při vývoji přirozeně přeměňuje do různých buněčných typů, jednak má pouze jednu velkou mitochondrii (oproti např. buňkám savců, které jich obsahují desítky) a tato organela se během vývojových fází výrazně mění.

Tým Aleny Zíkové využije při výzkumu nejmodernější biologické metody a nástroje, k nimž patří hmotnostní spektrometrie nebo metodologie tzv. genetických nůžek (CRISPR/Cas9). Geneticky modifikovaní paraziti ve spojení s různými látkami umožní cíleně měnit množství kyslíkových radikálů v mitochondrii i v cytoplasmě tak, aby vědci mohli sledovat, jaké změny to u parazita způsobí.

Tyto informace v budoucnu pomůžou rozkrýt podstatu nemocí, které způsobuje stres a nadprodukce reaktivních molekul kyslíku, a budou velice důležité při studiu účinků různých antioxidantů a jejich využití v léčbě řady lidských onemocnění. Foto: Pixabay
(Úvodní foto: Biologické centrum AV ČR)

Více z Věda

Lidstvo vyráží hledat život: Kde v budoucnosti zakotvíme?

Věda7.2.2023

Jak se udržuje rozmanitost v přírodě? Na hledání odpovědí poskytne Evropa prestižní grant českému vědci

Věda3.2.2023

Saunování: Častou chybou je spojení odpočinku s plaváním v bazénu

Věda31.1.2023

Neuvěřitelná zpráva: Může lepra pomoci ke zdravým játrům?

Věda27.1.2023

Hudba je živou vodou pro mozek

Věda24.1.2023

Lexus NX: z 95 procent nové auto

Věda20.1.2023

Toyota pomůže japonským městům s obnovou po zemětřesení

Věda17.1.2023

Revoluce ve svícení. Svítící enzym „luciferáza“ by mohl nahradit elektrické žárovky

Věda13.1.2023

Kometa ZTF se vrací po 50 000 letech. Podívejte se na ni…

Věda10.1.2023
Věda
Časopis, který by vás mohl zajímat

Nenechte si ujít další zajímavé články

Divokej Bill oslaví čtvrtstoletí své existence
iluxus.cz

Divokej Bill oslaví...

Vypadá to, že rok 2023 proběhne ve znamení...
Okouzlující vila s vodopádem
rezidenceonline.cz

Okouzlující vila s vodopádem

Kvalitní a komplexní návrh interiéru není pouze o...
Nadechněte se zhluboka!
panidomu.cz

Nadechněte se zhluboka!

Dýchání je něco, co děláme automaticky a o čem příliš...
Vincent van Gogh v blázinci: Maluje, blouzní a jí barvy
epochaplus.cz

Vincent van Gogh v blázinci:...

„Člověk neustále slyší křik a hrozné vytí jako...
Káva s mlékem? Dopřejte si ji bez výčitek!
21stoleti.cz

Káva s mlékem? Dopřejte si ji...

Podle vědců z Kodaňské univerzity může šálek...
Svědectví z odpadků: Proč lidé vyhazovali zachovalé nádobí?
epochaplus.cz

Svědectví z odpadků: Proč lidé...

Odpadky z dávné doby se stávají předmětem...
Slané rohlíčky
tisicereceptu.cz

Slané rohlíčky

Chutnají také samotné, ale můžete si je upéct i jako...
Našel si Dyk opravdu mladší milenku?
nasehvezdy.cz

Našel si Dyk opravdu mladší...

Vypadá to, že manželství...
Dolomitské hřebeny na skialpech
epochanacestach.cz

Dolomitské hřebeny na...

Opustíte-li ruch...
Kdo dal na hrob ty červené růže?
skutecnepribehy.cz

Kdo dal na hrob ty červené...

Na manželův hrob někdo umístil kytici rudých růží....
Předběhl Kolumba i velšský princ?
enigmaplus.cz

Předběhl Kolumba i velšský...

Kdyby se mohl Janovan Kryštof Kolumbus podívat do...
Rozvod kvůli režisérově nevěře s kolegyní?
nasehvezdy.cz

Rozvod kvůli režisérově...

Už jedno manželství s...