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
Vakuum pro mysl: Proč lidský mozek nesnese absolutní klid a začne si vymýšlet horory
Absolutní ticho neexistuje jako klidný stav, ale jako hrozba, kterou náš mozek vnímá s panikou, protože bez vnějších podnětů začne okamžitě produkovat vlastní děsivé iluze. Představte si místnost, kde zmizí veškerý šum světa. Žádné auta, žádný šepot, nic. Místo vytoužené oázy klidu však okamžitě nastoupí hluboké znepokojení. Lidská mysl je totiž evolučně nastavena na neustálý […]
Věda a technika
Ptakopysk: Savec, který klade vejce, loví pomocí elektřiny a brání se jedem
Kdyby někdo nakreslil zvíře s kachním zobákem, bobřím ocasem, vydřími tlapkami a k tomu přidal jedovaté ostruhy i vejce, zoologové by si nejspíš mysleli, že jde o povedený vtip. Jenže ptakopysk je skutečný. Tento australský podivín patří mezi nejpozoruhodnější tvory planety a vědci dodnes objevují další překvapení, která skrývá. Když evropští přírodovědci na konci 18. […]
Věda a technika
Tesla versus Tesla: Češi Elonu Muskovi pěkně zavařili
Americký technologický vizionář Elon Musk se netají tím, že by svůj důchod mohl trávit například na Marsu. Patrně se bude jednat o nějaký bungalov s nezbytnou garáží pro elektrické vozítko. Než se tak stane, jeho elektromobily značky Tesla Motors se úspěšně šíří na všechny kontinenty. V nedávné minulosti však pro tesly nastal velký problém a mohli za […]
Věda a technika
Láska jako droga? Mozek při zamilovanosti rozpoutá neuvěřitelnou chemickou bouři
Stačí jediný pohled, úsměv nebo letmý dotek a svět se náhle promění. Srdce se rozbuší, dlaně se potí a myšlenky se neustále vracejí k jediné osobě. Romantici mluví o osudové lásce, neurovědci však vidí fascinující chemickou bouři, která se odehrává přímo v našem mozku. Zamilovanost je jedním z nejsilnějších stavů, jaké lidský organismus dokáže prožít. […]
reklama
lifestyle
Jak se dočkat stovky? Odborníci znají návyky, které prodlužují život
Proč někdo sfoukne sto svíček na narozeninovém dortu a stále si užívá života, zatímco jiný se potýká se zdravotními problémy o desítky let dříve? Tajemství dlouhověkosti fascinuje vědce už celé generace. Geny sice hrají důležitou roli, stále více výzkumů ale ukazuje, že recept na mimořádně dlouhý život se skrývá především v každodenních návycích, prostředí i […]
Jak se chladilo bez ledničky?
Dnes stačí otevřít chladničku a potraviny vydrží čerstvé celé dny. Ještě před necelými dvěma sty lety však nic podobného neexistovalo. Přesto lidé po staletí dokážou uchovávat maso, mléko i ovoce po dlouhou dobu. Pomáhá jim led, hluboké sklepy, ale také třeba sůl, kouř a slunce. Potraviny odjakživa patří k nejcennějším věcem v domácnosti. Když se […]
Stačí pár tónů a mozek se promění: Dokáže hudba opravdu léčit?
Stačí několik tónů a člověku naskočí husí kůže. Oblíbená melodie dokáže vyvolat dávno zapomenuté vzpomínky, utišit úzkost nebo naopak dodat energii. Hudba provází lidstvo od pravěku a dnes už není jen uměním či zábavou. Moderní věda stále častěji potvrzuje, že správně zvolené zvuky dokážou ovlivnit činnost mozku, srdeční rytmus, hladinu stresu i proces uzdravování. Může […]
Recept, který potrápí mozkové závity: 22procentní čajíček jménem Long Island
Zapamatovat si složení koktejlu Long Island, celým názvem Long Island iced tea, je hotovým tréninkem paměti. Název dostane, jak zřejmě tušíte, podle místa vzniku a nápadné podobnosti temně jantarového zbarvení s ledovým čajem. A co že v něm tedy všechno je? Panák vodky, bílého rumu, tequily, ginu, triple secu a větší dávka cukrového sirupu. A […]
věda a technika
Koňské řehtání: Je mnohem podivnější, než jak zní
Lidé a koně spolu koexistují tisíce let, ale tajemství jejich hlasu rozluštili vědci teprve nedávno. Výzkumy ukazují, že koně při řehtání používají naprosto unikátní techniku. Dokážou totiž v jeden moment zpívat i pískat, kvůli čemuž jejich hrtan funguje jako dokonalý dechový nástroj. Řehtání je zvuk, který zná každý. Stačí jediný výdech, jeden přerušovaný tón a […]
Kdo jako první vysvětlil podstatu hromů a blesků? Muž, který se nebál poslat draka do bouřky
Po tisíce let lidé věří, že blesky vrhá rozhněvaný Zeus, hromem tříská severský Thor a nad slovanskými kraji vládne mocný Perun. Když se obloha rozzáří oslnivým zábleskem a vzápětí se země otřese ohlušující ranou, není divu, že si naši předkové představují božský hněv. Skutečné vysvětlení však přichází až v polovině 18. století. A překvapivě k […]
Odkdy je růžová optimistickou barvou?
Snadný život je procházka růžovou zahradou. Ale pokud je někdo moc pozitivní, měl by si sundat růžové brýle! Proč je zrovna tato barva spojená s pozitivním pohledem na svět? A jak je to s jinými barvami, které ovlivňují naše vnímání a pocity? Setkáváme se s tím už u Shakespeara (1564–1616). Mercutio v Romeovi a Julii […]
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 […]
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