Jak se buňka rozhoduje? Čeští vědci budou díky cennému evropskému grantu hledat odpovědi.

Jak se buňka rozhoduje?  Čeští vědci budou díky cennému evropskému grantu hledat odpovědi.

Molekulární bioložka Alena Djiková. Kredit: Daniela Procházková, Centrum biologie AV ČR

Elena Djiková, molekulární bioložka z Centra biologie Parazitologického ústavu AV ČR, získala prestižní evropský grant-ERC Consolidator. Začátkem června Evropská rada pro výzkum (ERC) navrhla financovat svůj vědecký projekt MitoSignal pěti miliony eur během pěti let. Alena Zíková studuje mechanismy, které umožňují výměnu informací v rámci základní buněčné procesní buňky. Nové poznatky budou mít dopad na mnoho oblastí biologie, včetně humánní medicíny, protože mohou odhalit podstatu různých patologických a fyzikálních procesů, jako je stárnutí, neurodegenerativní onemocnění nebo rakovina. Granty ERC jsou nejcennější v Evropě; V minulých letech takové granty získali další tři vědci z Biologického centra CAS.

Uvnitř každé buňky je živé spojení mezi různými orgány. Jádro těmto informacím pečlivě naslouchá a rozhoduje se, co dál. Existuje mnoho možností: buňka se může rozdělit nebo diferencovat na jinou buňku, může „spát“ a čekat na lepší podmínky prostředí nebo spáchat sebevraždu. Mitochondrie jsou jedním z nejdůležitějších orgánů ovlivňujících buněčný osud. Tyto buněčné továrny nejenže dodávají buňce energii a mnoho dalších důležitých metabolitů, ale také informují o jejich biologii a vitální energetické zdatnosti. Buňka pak určí, zda tyto mocné prvky mohou poskytnout dostatek plniva pro určitá buněčná rozhodnutí.

Kyslíkové radikály — kdy jsou důležité a kdy jsou škodlivé?

Informace jsou odesílány prostřednictvím různých signálů. Překvapivě, jak bylo nedávno objeveno, tyto signály zahrnují reaktivní formy kyslíku (ROS), také známé jako kyslíkové radikály. Tyto molekuly byly rozsáhle studovány, protože když jsou nadprodukovány, způsobují vážné poškození buněk, které může vést k buněčné smrti. Nadprodukce molekul ROS je často spojena s různými patologickými stavy, jako je stárnutí, neurodegenerativní onemocnění a rakovina. Nicméně klíčová role ROS v celulární komunikaci není dosud dobře pochopena. Navrhovaný výzkum se proto zaměřuje na odhalení základních molekulárních mechanismů, které jsou základem složitosti signálu ROS.

Jak se buňka rozhoduje?  Čeští vědci budou díky cennému evropskému grantu hledat odpovědi.

Obrázek ukazuje DNA a mitochondriálně obarvené trypanosomové modřiny. Snímek byl pořízen pomocí fluorescenčního mikroskopu a dále zpracován v Adobe Photoshopu. Kredit: Minal Jain, Biologické centrum CAS

Parazit jako modelový organismus

Alena Zíková se k tomuto výzkumu dostala náhodou při studiu jednobuněčného parazita Trypanosoma brucee způsobujícího poruchy spánku. „Zkoumali jsme, jak se parazit přesouvá z jednoho vývojového stádia do druhého, a když se zaměříme na mitochondrie, zjistíme, že tato změna souvisí s vyšší produkcí kyslíkových radikálů. To je pro nás velmi zajímavé zjištění. Obecně lze říci, že tyto molekuly jsou pro buňku škodlivé, ale v tomto případě pomáhají vytvořit nový typ buňky.“ Navrhuje použití trypanozomů jako elegantního a zjednodušeného modelového organismu, který má mnoho výhod oproti komplexním mnohobuněčným modelovým systémům: T. brucee je pouze jedna velká mitochondrie (např. desítky těchto orgánů ve srovnání se savčími buňkami) a během parazitického růstu. Prvek se značně mění.

Tým Aleny Zíkové bude využívat sofistikované metody a nástroje jako hmotnostní spektrometrii nebo systém zvaný genetické nůžky (CRISPR / Cas9). Geneticky modifikovaní parazité spolu s řadou látek mohou pomoci kontrolovat hladiny kyslíkových radikálů v mitochondriích a určovat jejich vliv na diferenciaci parazitů. Hmotnostní spektrometrie se používá k určení toho, jak jsou signály ROS distribuovány v buňce.

Nové objevy mohou pomoci i v medicíně

Díky financování ERC má tým Aleny Gikové jedinečnou příležitost využít své nejlepší zkušenosti s modelovým organismem jménem Trypanosoma brucee k objasnění zásadního molekulárního procesu v buňce. „Protože se jedná o velmi důležitý a evolučně starý proces, doufáme, že naše poznatky budou mít velký přehled s jinými organismy, včetně člověka,“ vysvětluje Elena Djiková. Tyto informace v budoucnu pomohou porozumět podstatě nemocí způsobených stresem a nadprodukcí reaktivních forem kyslíku a bude důležité studovat vliv různých antioxidantů a jejich aplikaci v léčbě mnoha lidských onemocnění.

Uvádí Biologické centrum Akademie věd ČR

Citát: Jak se buňka rozhoduje? Čeští vědci budou díky cennému evropskému grantu hledat odpovědi. (2022, 21. června) Získáno 21. června 2022 z https://sciencex.com/wire-news/417266243/how-does-a-cell-make-decisions-czech-scientists-will-search-for.html

Tento dokument podléhá autorským právům. Žádná část nesmí být reprodukována bez písemného souhlasu, s výjimkou jakékoli rozumné manipulace za účelem osobního studia nebo výzkumu. Obsah je poskytován pouze pro informační účely.

READ  Skotský otvírák má vakcínu v České republice

You May Also Like

About the Author: Alanna Cobbett

"Hrdý výtržník. Oceněný odborník na kávu. Hodně padá. Typický webový fanatik. Twitter geek."

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.