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
Termiti: Malí stavitelé s velkou minulostí
Termiti bývají často zaměňováni za mravence, ve skutečnosti však patří k jedné z nejzajímavějších skupin sociálního hmyzu. Jejich historie sahá téměř 100 milionů let do minulosti. Výzkumy navíc ukazují, že jejich nejbližšími příbuznými nejsou mravenci, ale švábi, což je pro mnoho lidí překvapivé zjištění. Tato příbuznost se projevuje v jejich genetice i ve stavbě těla, […]
Věda a technika
Vynálezce mobilního telefonu inspiruje komiks!
Do kanceláře výzkumného ústavu Bell Laboratories se dovolá muž z konkurenční firmy. „Ahoj Joeli. Víš, odkud volám? Z přenosného telefonu. To koukáš, co?“ Ale na druhé straně se nikdo neozývá. Že by pokus nevyšel? „Slyšíš mě?“ Teprve tehdy se ozve odkašlání. Mlčení není způsobeno technickou chybou, jen šokem. V druhé polovině 19. století získává lidstvo nový vynález. Jmenuje […]
Věda a technika
Kočka rybářská: Téměř nikdy neodchází s prázdnou!
Nevelká, nenápadná, tichá. Taková je kočka rybářská, která si žije svým prostým životem okolo vody na jihu Asie. Své drápky nikdy zcela nezasouvá a jediné, co ji zajímá, je lov ryb. Přesto je trnem v oku místním lidem a jejich útoky se podílejí na tom, že je toto úchvatné zvíře mezi ohroženými druhy. Zatímco lidský […]
Věda a technika
Královna na začátku všeho: Zrození mravenčí kolonie
Zrození každé mravenčí kolonie začíná u jediné královny. Po svatebním letu, během něhož se spáří se samečkem, který brzy hyne, ztrácí svá křídla a vydává se na nejtěžší cestu svého života – hledání vhodného místa pro nové mraveniště. Tento náročný úkol však zvládne jen malé procento královen, zatímco většina zahyne nebo se stane kořistí predátorů. […]
reklama
věda a technika
Nečekané zajímavosti z rostlinné říše: Ulity plžů, pavouci i včely se řídí Fibonacciho kódem
Podobně jako rostlinná říše, i ta živočišná se řídí Fibonacciho kódem. Fibonacciho čísla jsou číselná řada, kde každé číslo je součtem dvou předchozích: 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34. Ulity plžů, například u druhu loděnky Nautilus pompilius, vykazovaly logaritmickou spirálu, která se často přibližovala Fibonacciho poměrům.   Rozměry ulity souvisí se […]
Saúdská Arábie a její vzestup v zábavním průmyslu
Saúdská Arábie během posledních let zásadně proměňuje svůj obraz a investuje miliardy do rozvoje zábavního průmyslu. Dubaj tak získává nového konkurenta a království se snaží přilákat turisty, sportovní akce i globální hudební megastars. Ambiciózní projekty, od futuristických parků až po velkolepé festivaly, jsou součástí širší strategie, jak snížit závislost na ropě. Zábava se tak stává […]
Avicenna: Zabila ho vlastní medicína?
Když sedí ve vězení, sepíše spisek, který je později znám jako „Plovoucí muž“. I když člověk bude viset ve vzduchu, bez jakéhokoliv smyslového vjemu, bude si uvědomovat sám sebe. „A to je důkaz toho, že člověk má duši,“ prohlašuje. „Duše je nehmotná a odtržená od těla.“ A tak své tělo v klidu huntuje, oblbuje hektolitry vína a […]
Steve Fossett: Pilot rekordů, jehož poslední let zůstal záhadou
Američan James Stephen Fossett (1944–2007) patřil k nejvýraznějším dobrodruhům své doby. Milionář a rekordman, který dokázal posouvat hranice lidských možností na zemi, na moři i ve vzduchu. Jeho cesta od skautských začátků až k sólovému obletu Země v balonu ukazuje, jak daleko může sahat odhodlání a touha po objevování. Během své kariéry stanovil více než […]
lifestyle
Slavně neslavné rozvody: Devět dní se sexy Carmen. Nebo raději půl roku?
Má irské, německé, mexické a čerokíjské předky. Její vlastní jméno zní Tara Leigh Patricková (*1972), ale všichni ji známe coby Carmen Electru.   V červených plavkách zazáří v Pobřežní hlídce. Bylo by to skvělé, ale rok 1998 přinese jen špatné zprávy. Nejdřív umírá na rakovinu mozku její matka, o dva týdny později ji opustí i […]
Trapasy na červeném koberci: Zac Efron a Sacha Baron Cohen v centru pozornosti
Vydejte se s námi na červený koberec největších filmových premiér a galavečerů. Tentokrát však zapomeňte na dokonalou eleganci a bezchybné pózy. Čekají vás nečekané přešlapy, podivné momenty a vtípky, které baví především samotné aktéry. Stačí jediná chyba a z oslnivé události je rázem virální senzace. Do kapes sahejte opatrně… Představte si svět, ve kterém máte […]
Vánoční vzpoura: Když vaječný likér tekl proudem
Na Východním pobřeží Spojených států se v roce 1826 na prestižní Vojenské akademii Spojených států v West Pointu odehrává jeden z nejbizarnějších vánočních skandálů v americké historii – Eggnog Riot. Co začíná jako tajná snaha o výrobu silného svátečního vaječného punče, přerůstá ve vánoční noci ve výstřední rebelii proti vojenské disciplíně, která změní životy desítek […]
Jak bojovat s nespavostí. Tipy, které fungují
Nespavost není jen občasné „neusnu do půlnoci,“ je to porucha spánku, která ovlivňuje náladu, soustředění i zdraví celkově. Lékaři a spánkoví odborníci se shodují, že nejlepší výsledky nepřináší jediný trik ani tabletka, ale cílené změny v denním režimu, prostředí a návycích, které tělu i mozku jasně signalizují, kdy je čas odpočívat.   Prvním krokem k lepšímu […]
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