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
Rty: Vděčíme za ně inteligenci i výběru partnera
Jsou bolestivě citlivé na chlad i teplo. A když nás přes ně praští, bolí to tak, že se ptáme, zda by nám bez nich nebylo lépe. Nebylo. Bez ohledu na to, že ji někteří popírají, co evoluce činí, dobře činí. A proto nás vybavila rty. I ty, kteří ji popírají. A nejen proto, aby ji […]
Věda a technika
Objev evoluční teorie: Sok Charlese Darwina zůstal neprávem stranou
V červnu 1858 přijímá Charles Darwin v poklidném domě v Down House dopis, který mu zamotá hlavu i srdce. Je z druhého konce světa, z ostrova Ternate v Malajském souostroví a přichází od Alfreda Russela Wallace, přírodovědce a dobrodruha. V rukopisu, který drží Charles Darwin (1809-1882) v rukou, stojí popsané to, na čem Darwin pracuje […]
Věda a technika
Drama tří vynálezců kyslíku: Jak svět poznal plyn, který dýcháme
Věda někdy vypadá jako klidná řeka, ale když se rozproudí, vzniká drama hodné shakespearovské hry. Objev kyslíku, jednoho z nejzásadnějších prvků, přináší přesně takový příběh: tři muži, jeden plyn a spory o prvenství, které přetrvaly staletí. Vynálezci Scheele, Priestley a Lavoisier, každý z nich hrál svou roli v tom, jak dnes chápeme kyslík, ale jen […]
Věda a technika
Vynález žárovky: Dohady o prvenství skončily dohodou
Je noc, laboratoře svítí plynovými lampami a ve vzduchu je cítit napětí. Na jedné straně Atlantiku stojí tichý britský experimentátor Joseph Swan, na druhé energický americký podnikatel Thomas Alva Edison. Oba drží v ruce stejný sen: zkrotit světlo. Jenže zatímco jeden je u cíle dřív, druhý je hlasitější, rychlejší a nemilosrdný. Zrod žárovky není romantický […]
reklama
lifestyle
Kuriózní čistící prostředky z historie: Lidská moč i ptačí trus
Starověcí Římané měli netradiční přístup k hygieně: používali lidskou moč jako prostředek na praní prádla i na hygienu úst a chrupu. Odpudivé? Nebyl to tak špatný nápad, protože moč obsahuje amoniak, což je látka, která dokáže rozpouštět mastnotu a nečistoty. Z obchodování s močí se v antickém Římě stává překvapivě lukrativní byznys. Moč se sbírá […]
Jak přežít nekonečnou zimu? Psychologové radí věnovat se oblíbeným činnostem
Když zima stále trvá a dny se pořád zdají nekonečně krátké, může se v nás probouzet únava, sklíčenost a pocit, že energie prostě mizí s každým západem slunce. To není jen obyčejná chandra. Sezónní afektivní porucha nebo tzv. winter blues dokáže ovlivnit naši náladu, spánek i chuť do života. Psychologové ale zdůrazňují, že zima nemusí […]
Móda do mrazu: Méně věcí, více vrstev
Zima neznamená šatník přetékající svetry, které se po jedné sezoně žmolkují. Naopak. Čím chladněji venku, tím víc se vyplatí přemýšlet chytře: vrstvit, kombinovat a investovat do kousků, které fungují roky. Kapsulový zimní šatník není asketická výzva, ale elegantní způsob, jak vypadat dobře, cítit se v teple a neutrácet za rychlé trendy. Základem zimního oblékání není […]
Může ticho léčit? Vede k lepšímu spánku, soustředění a zvládnutí úzkostí
Ve světě plném notifikací, hluku dopravy a nekonečného šumu informací se ticho stává vzácným luxusem. Přitom právě ono může být jedním z nejjednodušších a nejúčinnějších léků na přetíženou mysl i tělo. Co se s námi děje, když hluk utichne a proč bychom si ticho měli dopřávat vědomě a pravidelně? Ticho má na naše zdraví překvapivě […]
zajímavosti
Válka o koláče: Pekař žádá odškodnění za zdemolovaný podnik
V roce 1838 vypuká bizarní, ale skutečný konflikt mezi Mexikem a Francií. Jedním z katalyzátorů je stížnost francouzského pekaře Remontela, jehož cukrárnu údajně rozvrátili a okradli mexičtí vojáci, a který své utrpení přednesl francouzskému králi. Co začíná jako diplomatická výzva k náhradě škody, končí námořní blokádou, ostřelováním pevnosti a skutečnou válkou, v níž umírají vojáci […]
Neuvěřitelné skutečnosti: Kdy Země pálí víc než Slunce?
Může být minulost mladší než současnost? Jasná a jednoduchá věc docela složitá? A pravdou i podivnost, které se nám ani nechce věřit? Možné je všechno, stačí se na to podívat ze správného úhlu… Oxfordská univerzita je starší než aztécká civilizace Na univerzitě v Oxfordu je výuka stále v plném proudu a dodnes je jednou z […]
České pivo ve středověku: Vesele se pančuje a tvrdě daní
Ve středověkých Čechách pivo nepředstavuje jen oblíbený nápoj, ale strategickou surovinu. Právo vařit pivo rozhoduje o bohatství měst, vyvolává sousedské války a určuje, kdo má moc. Tam, kde je voda nebezpečná, se pivo stává jistotou a také politickým nástrojem. Ve středověku pivo teče nejenom v krčmách, ale i v zákulisí moci. Kdo vlastní várečné právo, […]
Neuvěřitelné skutečnosti: Proč lidé zapomněli slovo pro medvěda?
Některá tvrzení působí jako lži, mýty či naprosté hlouposti. Jde však o čistou pravdu! Potvrzují to statistiky, historické důkazy i výzkumy vědců. Některé věci nejsou tak staré, jak vypadají. A s jinými je to zase naopak. A co je na první pohled odlišné, může mít mnoho společného… Většina kultur zapomněla slovo pro medvěda Když o […]
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