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

Neuromodulační léčba je nadějí pro pacienty s chronickou bolestí

Věda25.11.2022

Budoucnost ve jménu fenoménu H2: Honba za nulou

Věda22.11.2022

Nesnižujte teplotu vody v bojleru pod 50 °C – Hrozilo by vám vyšší riziko nákazy legionellou

Věda18.11.2022

Metoda TAVI může ročně pomoci až 2500 pacientů se zúžením aortální chlopně

Věda15.11.2022

Největší kosmický festival v tuzemsku Czech Space Week je zpět – Odstartuje 28. listopadu a přinese opět řadu novinek

Věda11.11.2022

Česká republika bude hostit evropský kvantový počítač LUMI-Q

Věda8.11.2022

Fyzikální pohotovost: Pomoc studentům v Opavě

Věda4.11.2022

Jakou hudbu umí vytvořit algoritmy umělé inteligence? To ukázali na FIT ČVUT

Věda1.11.2022

Překvapivá mapa přírody: Biodiverzita je větší, než si vědci mysleli…

Věda25.10.2022
Věda
Časopis, který by vás mohl zajímat

Nenechte si ujít další zajímavé články

Dveře MASTER – co kus to originál
rezidenceonline.cz

Dveře MASTER – co kus to...

Jsou synonymem pro nadčasový minimalistický design, tak...
Partnerství hodinářské značky Oris a hasičů Coulson Aviation
iluxus.cz

Partnerství hodinářské značky...

Značka Oris vyvíjí aktivity na mnoha frontách, aby...
Konečně se na mě usmálo štěstí
skutecnepribehy.cz

Konečně se na mě usmálo štěstí

Když jsem se potkala se...
Stojí lásce v cestě Třeštíkova manželka?
nasehvezdy.cz

Stojí lásce v cestě...

Svůj vztah s TOMÁŠEM...
Vyřeší náhlou krizi stěhováním?
nasehvezdy.cz

Vyřeší náhlou krizi...

Herečka Linda Rybová...
Spisovatelé a nadpřirozeno: Paranormální zážitky slavných autorů překonávající jejich fantazie!
enigmaplus.cz

Spisovatelé a nadpřirozeno:...

Francouzský spisovatel Guy de Maupassant má...
Seychely, malý velký ráj
epochanacestach.cz

Seychely, malý velký ráj

Někdy je dobré se zasnít...
Není krokodýl jako krokodýl
epochaplus.cz

Není krokodýl jako krokodýl

Jedni si vybrali vodu sladkou, druzí slanou, všichni...
Rigatoni se slaninou
tisicereceptu.cz

Rigatoni se slaninou

Těstoviny se špenátem a slaninou...
Zletilost v 18? U nás platí teprve od roku 1950
epochaplus.cz

Zletilost v 18? U nás platí...

Hranice zletilosti v dějinách se hodně měnila. Kniha...
Heboučké zachumlání
panidomu.cz

Heboučké zachumlání

Deky, plédy, kožešiny, televizní župany – nic není...
Věda odstartovala boj proti Spermagedonu
21stoleti.cz

Věda odstartovala boj proti...

Coby potomci Adama a Evy jsme byli...