Domů     Jak se rozhoduje buňka?
Jak se rozhoduje buňka?
21.7.2022

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.

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
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

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.

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
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

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.

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.

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
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

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.

Foto: Úvodní foto: Biologické centrum AV ČR
Související články
Věda a technika
Jak propiska přišla na svět: Vynález, který zachrání košile i nervy milionů lidí
Dnes ji bereme do ruky bez přemýšlení. Leží na stole, v kabelce, v autě i za uchem instalatéra. Propiska je tak obyčejná, až zapomínáme, že její vznik připomíná detektivku plnou neúspěchů, geniálních nápadů i šťastných náhod. A všechno začíná obyčejnou novinovou stránkou. „To snad není možné! Zase kaňka!“ rozčiluje se ve 30. letech 20. století […]
Věda a technika
Nejblíže ke Slunci? Největší mýty o letním slunovratu!
Pro naše předky byl oslavou slunce, ohně, vody, lásky i plodnosti a někde se dodnes slaví téměř stejně velkolepě jako Vánoce. Právě kolem nejdelšího dne v roce ale koluje překvapivě mnoho omylů. Je Slunce opravdu nejblíže Zemi? Přichází po slunovratu zkracování dnů? A zastaví se Slunce na obloze? Slunovrat patří k nejmagičtějším okamžikům roku. Od […]
Věda a technika
Úspěšný experiment na severu Čech: Co stojí za tajemstvím čisté vody v jezeře Most?
Jezero Most, které vzniklo zatopením těžní jámy u stejnojmenného severočeského města, se dlouhodobě pyšní čistou vodou. V našich podmínkách, nota bene v horkých dnech přejících vzniku vodního květu, se to jeví jako malý zázrak. Žádné čáry a kouzla, ale úspěšný vědecký experiment! Okolí bývalého královského města Most by mohlo vyprávět, jak těžké je soužití krajiny s lidmi. […]
Věda a technika
Nejpodivnější rostliny planety: Když příroda překonává lidskou fantazii
Vypadají jako kameny, připomínají opičí tváře, lákají hmyz zápachem rozkládajícího se masa nebo dokonce požírají živou kořist. Rostlinná říše je plná tvorů, kteří jako by vypadli z vědeckofantastického filmu. Za jejich bizarní podobou se ale neskrývá žádná magie, ale miliony let evoluce, která z nich udělala mistry přežití. Na první pohled byste je nejspíš přešli […]
reklama
lifestyle
Margarita: Zrod jednoho z nejslavnějších drinků je jedna velká záhada!
Tequila, pomerančový likér a limetková šťáva, případně špetka soli na kraj skleničky. To je klasická Margarita, jeden z nejslavnějších koktejlů světa, který se stabilně drží mezi desítkou nejprodávanějších. A jako každý fenomenální drink, i ona má řadu variací. Zatímco klasika preferuje blanco tequilu, taktéž populární Tommy’s Margarita se dělá z reposado tequily, limetkové šťávy a […]
Kde vznikl první bazén? Příběh začíná dřív, než lidé vymysleli plavky
Když se řekne bazén, většina z nás si představí modrou vodu, lehátko a ceduli „Neskákat po hlavě“. Jenže první bazény vznikly dávno před nafukovacími kruhy i plavčíky s píšťalkou. Jsou staré více než čtyři tisíce let a dokazují, že lidé milovali vodu už v době, kdy se pyramidy teprve stavěly. A překvapivě v nich možná […]
Je ADHD evoluční výhoda?
„Tobíku?“ zkouší to znovu jeho matka. Chlapec jako by ji neslyšel. Dál jede angličákem po bednění pískoviště. „Musíš se té holčičce omluvit.“ Hoch zahodí auto „Ne! To teda nemusím!“ a s rozčíleným řevem utíká na druhý konec hřiště. „Rozmazlenej fracek,“ odfrkne si znechuceně vedle stojící dáma. Problémy se soustředěností ve škole – a nejen tam. […]
Jak vznikla plechovka na nápoje: Když si pro pivo musíte dojít se sekáčkem
Dnes stačí zatáhnout za očko a během vteřiny se napijete. Když se ale na světě objeví první plechovky na nápoje, připomíná jejich otevírání spíš práci kováře než pohodové posezení s pivem. Než lidstvo vymyslí praktický otvírák, musí si vystačit s kladivem, sekáčem, nožem nebo dokonce bajonetem. A cesta k moderní plechovce je mnohem dobrodružnější, než […]
věda a technika
5 megalomanských plánů mrakodrapů: Novodobé Babylonské věže
Dubajská Burdž Chalífa neboli Chalífova věž je s výškou 829,8 metru nejvyšší budovou světa. Momentálně. Toto prvenství určitě nedrží navždy. Je ale vůbec možní, aby nějaká stavba překonala její výšku téměř pětkrát? Na papíru by už byla…   Rekordman mezi rekordmany. To by byl neuvěřitelný tokijský X-Seed, jehož v průměru šestikilometrová základna by vyrůstala z moře a […]
Nejdražší květiny světa: Za jediný květ zaplatíte víc než za luxusní automobil
Některé květiny mají hodnotu jen několika stokorun, jiné se ale stávají sběratelskými poklady, za které jsou zájemci ochotni zaplatit miliony. Důvodem je mimořádná vzácnost, roky náročného šlechtění nebo skutečnost, že rostou jen na jediném místě planety. Které květy patří mezi nejdražší na světě a čím si vysloužily téměř legendární pověst? Na vrcholu pomyslného žebříčku stojí […]
Psí spánek: Proč mají čtyři tlapky, ale kariéru profesionálních spáčů?
Máte pocit, že váš pes prospí půl života? Nejspíš máte pravdu. Zatímco lidé se snaží spánek dohnat o víkendech, psi si dopřávají šlofíka prakticky kdykoli a kdekoli, na gauči, v pelíšku, uprostřed chodby nebo přímo na vašich nohou. Vědci přitom tvrdí, že nejde o lenost, ale o důmyslnou biologickou strategii. Psí spánek skrývá řadu překvapení, […]
Bluetooth: Jak vikingský král propojil mobil s reproduktorem
Každý den ho používáme, aniž bychom nad tím přemýšleli. Sluchátka se spojí s telefonem, chytré hodinky s mobilem a reproduktor začne hrát bez jediného kabelu. Technologie Bluetooth je dnes tak běžná jako elektřina v zásuvce. Málokdo ale ví, že její jméno pochází od skutečného vikingského krále, který žil před více než tisíci lety. Jak se […]
Nenechte si ujít další zajímavé články
Dulce: Dobrota, které neodoláte
panidomu.cz
Dulce: Dobrota, které neodoláte
Ta dobrota se jmenuje dulce de leche a možná už jste ji objevili v obchodech. Ale nepochybujte o tom, že doma připravená bude ještě lepší. Název je španělský a znamená jednoduše „mléčná sladkost“. Původ ovšem není úplně jednoznačný, o autorství této receptury se pře hned několik latinskoamerických zemí a k tomu Francie, kde se traduje,
Ferdinand I. zatrhl šizení na tržištích
historyplus.cz
Ferdinand I. zatrhl šizení na tržištích
„Prvotřídní kvalita, dovoz z Itálie,“ přesvědčuje kupec s látkami bohatou pražskou měšťanku. Žena pečlivě osahává štůček mušelínu. „Vezmu si pět loket,“ prohlásí. Kupec rychle naměří požadovanou délku. Pořádný kus mu přitom zůstane za prsty…   „Na šaty ho bude málo, milostpaní. Stačí jenom na sukni,“ zhodnotí švadlena množství růžového mušelínu. „Ošidili vás, podívejte.“ Vezme do ruky dřevěnou
Kouzlení s vodou z potoků a studánek
nejsemsama.cz
Kouzlení s vodou z potoků a studánek
Voda má v magii zvláštní místo. Má jedinečné vlastnosti, které pro vás mohou být nejen zdrojem osvěžení, ale i duchovní síly a léčení. Voda z potoků a studánek má moc přinést do vašeho života pozitivní změny a obnovit vaši energii. Využitím těchto přírodních zdrojů v magii můžete obohatit své rituály a přinést do svého života větší harmonii a klid. Je důležité
Ten můj chlap je prostě báječný
skutecnepribehy.cz
Ten můj chlap je prostě báječný
Jsem holka Štěstěny, tvrdila moje máma, když jsem doma představila Mirka. Mohla na něm oči nechat. To nadšení ji neopustilo nikdy. Myslím, že mi trochu záviděla, ale nikdy jsem jí to neřekla. Tátu měla ráda, ale co si pamatuji, tak jsme s Mirkem byli zamilovaní mnohem víc. Jsme spolu moc rádi Tehdy byla jiná doba, když
Září Svobodová díky nové lásce?
nasehvezdy.cz
Září Svobodová díky nové lásce?
Přestože jí osud připravil až příliš kruté momenty, nikdy nepřestala věřit, že bude znovu šťastná. Sympatická herečka ze seriálu Ulice Ilona Svobodová (64) se má už několik týdnů potkávat se stejně
Hříbková omáčka
tisicereceptu.cz
Hříbková omáčka
Královskou houbou českých lesů je pravý hřib. Suroviny 400 g houby 1 větší cibule 2 lžíce másla 200 ml šlehačky 100 ml zakysané smetana 1 bobkový list 5 kuliček nového koření petrželka ne
Krvavé maltské podzemí a tajemná Petra
enigmaplus.cz
Krvavé maltské podzemí a tajemná Petra
V oblasti Paola na předměstí hlavního města La Valetta na Maltě se v roce 1902 dostala skupina dělníků do problémů. S několika se při rozbíjení skal propadla zem. „Dostaňte nás odsud, něco tady je,“ z
Historické Boskovice: Procházka od hradu k zámku
epochanacestach.cz
Historické Boskovice: Procházka od hradu k zámku
Návštěvou jednoho města si snadno zajistíme program třeba na celý víkend. Boskovice totiž nabízejí hned dvě významné architektonické památky, vzdálené od sebe jen půl kilometru. A tak se vydejme za hradem i za zámkem do krásné jihomoravské krajiny. Trhová osada Boskovice na okraji Drahanské vrchoviny vznikla někdy ve13. století, a už v roce 1313 kronikáři zaznamenali
Pátrání po nacistickém zlatě: Je ukryté pod hladinou německého jezera?
epochalnisvet.cz
Pátrání po nacistickém zlatě: Je ukryté pod hladinou německého jezera?
Nad vodou se převalují chuchvalce mlhy, ze kterých se náhle vynoří siluety několika člunů. Mají velmi podivnou posádku. Dobře živení, po zuby ozbrojení muži v černých uniformách a na straně druhé: zubožená těla oblečená v chatrných vězeňských hadrech. Co tato přízračná scéna znamená?   Je jaro roku 1945, druhá světová válka se chýlí ke konci. Jezero Stolpsee
Stinná stránka rozvinutějších mozků: rychleji stárnou
21stoleti.cz
Stinná stránka rozvinutějších mozků: rychleji stárnou
Lidský mozek, více než jakýkoliv jiný orgán, odlišuje náš druh od ostatních. Během posledních přibližně sedmi milionů let se jeho velikost a složitost výrazně zvýšila, což nám umožnilo používat jazyk,
&Beyond: Nezapomenutelné safari napříč východní Afrikou pro romantiky i dobrodruhy
iluxus.cz
&Beyond: Nezapomenutelné safari napříč východní Afrikou pro romantiky i dobrodruhy
&Beyond, světově uznávaný lídr v oblasti luxusní ekoturistiky, představuje své rozmanité portfolio safari lodgů a kempů ve východní Africe. Jako lídr v oblasti zodpovědného cestovního ruchu organi
Dechberoucí „katedrála“ v oblacích
rezidenceonline.cz
Dechberoucí „katedrála“ v oblacích
Třípodlažní penthouse na vrcholu nejvyššího věžáku severně od 72. ulice v New Yorku „patřil“ jednomu z protagonistů populárního seriálu, mapujícího život milionářské rodiny Royových. Jakkoliv jsou jejich osudy fiktivní, nemovitosti, v nichž „žijí“, jsou velmi reálné. Ohromující luxusní byt s pěti ložnicemi, čtyřmi koupelnami a výhledem na Husdon Yards je přitom jenom jednou z nemovitostí
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz