Čtvrtek 4. června 2020svátek má Dalibor 9 °C přeháňky až bouřky Předplatné LN
Lidovky.cz > Zprávy > Domov

Nové mikroskopy umožní hlubší pohled do buněčného jádra, říká profesor Hozák

Pavel Hozák při prezentaci. | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy Pavel Hozák při prezentaci. | foto: Archiv Ústavu molekulární genetiky AV ČR

PRAHA Pavel Hozák se v Ústavu molekulární genetiky specializuje na výzkum buněčného jádra. Kromě toho je „otcem“ laboratoře elektronové mikroskopie s otevřeným přístupem (open acces), která se letos otevřela v budově ústavu v pražské Krči.

Lidovky.cz: V čem je nová laboratoř unikátní?
Přesněji řečeno jde o facilitu. Nedělá se zde totiž vlastní výzkum, ale mohou sem přijít badatelé a lidé z průmyslové sféry a dělat si zde svůj vlastní výzkum. My jsme vlastně poskytovatel služeb. Nicméně i nám pomůže nové vybavení špičkovými přístroji v našem výzkumu, protože se díváme dovnitř buněčného jádra a zkoumáme, jak spolu fungují jednotlivé molekuly. Bez těchto přístrojů to nelze. Nově vzniklá laboratoř je národní a zároveň i evropská záležitost, protože jsme součástí výzkumné infrastruktury.

Pavel Hozák s předsedkyní Akedemie věd Evou Zažímalovou.
Nová laboratoř.

Máme devět partnerů, všechny velké univerzity, několik ústavů Akademie věd ČR a dvanáct mikroskopických pracovišť. Na financování se podílí Česká republika a Evropská unie prostřednictvím programu OP VVV. Zároveň jsme součástí evropské sítě zobrazovacích facilit. To znamená, že vědci napříč Evropou můžou přijet kamkoliv, kde si myslí, že jim s jejich výzkumem nejvíc pomohou. Používáme klíčové slovo „open access“, tedy otevřený přístup pro kohokoliv, kdo má smysluplný projekt s tím, že mu s ním naši lidé pomohou od A do Z. Neplatí ani za strojový čas, jen za spotřební materiál.

Lidovky.cz: Schvaluje u vás někdo tyto projekty?
Každý projekt je odborně posuzován v rámci našeho konsorcia. Nehodnotíme ovšem vědeckou významnost, ale spíše technickou proveditelnost.

Lidovky.cz: Vy sám se specializujete na výzkum buněčného jádra. Co vás na něm nejvíc fascinuje?
Buněčné jádro je zásadní organela v buňce, protože obsahuje celou naši genetickou výbavu. Vše se musí vejít do útvaru, který představuje deset mikrometrů, to znamená deset desetitisícin milimetru. To je úžasné. V buněčném jádře savců je vlákno molekuly o délce dva metry, a to všechno se musí vejít do tohoto malého útvaru, jednotlivé geny musejí být postupně čteny, opravovány a musí se zdvojit každým dělením buňky.

Je to úžasná mašinerie, která se musí vejít do toho malého těla. Uvnitř jádra nemáme další membrány, membrána je jenom na povrchu jádra. To znamená, že vnitřek buněčného jádra je uspořádáván už prostřednictvím interakcí mezi jednotlivými molekulami. V poslední době jsme zjistili, že se toho neúčastní jenom bílkoviny a nukleové kyseliny, jak se myslelo donedávna, ale že se na tom podílejí i lipidy neboli tukové molekuly.

Tukové molekuly jsou známé z okolí buněčného jádra – z cytoplazmy – kde na povrchu buňky plní spoustu signálních funkcí, například při setkání s jinou buňkou, bakterií a podobně. Právě přes lipidy probíhá řada signálních pochodů. My se právě teď díváme na to, jak lipidy přispívají k interpretaci genetické informace.

Lidovky.cz: Mají výsledky vašich výzkumů už nějaké praktické dopady?
Provádíme vysloveně základní výzkum. Nedá se říci, že by naše výsledky byly okamžitě aplikovatelné například ve farmacii. K tomu dochází většinou až po deseti i patnácti letech, kdy se výsledky ještě dále rozpracují.

Lidovky.cz: Jaké jsou hlavní zákonitosti, které řídí uspořádání genů v jádře?
DNA sama o sobě je dlouhá molekula, která je uspořádána do vícero chromozomů – nejen v lidském těle, ale v tělech všech savců. Jednotlivý chromozom je vlákno o určité délce, které je potom dál skládáno do útvarů pomocí speciálních bílkovin. Hlavním bílkovinám se říká histony, které sbalují DNA do malých kuliček na nukleozomy.

Na jejich úrovni pak probíhají všechny další aktivity na genetické informaci, to znamená opravy, čtení, zdvojování neboli replikace. Dnes se ukazuje, že toto sbalování sice probíhá částečně samovolně, ale chromozomy jsou ještě ukotveny na jaderné membráně, někdy uvnitř buňky pomocí takzvaného nukleoskeletu, který je složený z dalších molekul a neobsahuje genetický materiál, ale je nástrojem, jak bezpečně uchovávat genetickou informaci a jak ji správně číst.

Lidovky.cz: Proč musí být aktivita genů v rovnováze?
Biologické systémy se vyznačují tím, že jsou dynamické. Záleží ovšem na konkrétní situaci – například při sportu, při nachlazení a tak dále – v každé se nám musí aktivovat jiná sada genů. Geny samy o sobě jsou „mrtvý materiál“, což znamená, že nic nemůžou udělat samy o sobě. Genetická informace musí být nejprve přepsána do podoby bílkoviny, která je výkonnou silou. Rovnováha je dosahována správným poměrem bílkovin v buňce. A to se liší. Právě proto tam nastupují určité mechanismy regulace, které zajišťují, že správná sestava genů bude čtena ve správný okamžik. U člověka se typicky hovoří zhruba desítkách tisíc genů, které jsou důležité v určitém okamžiku.

Lidovky.cz: Jak lze předcházet závažným onemocněním?
Recept na to nemá nikdo. Každý zná různé odborné poučky o tom, co bychom měli a neměli. U každého to ale funguje trochu jinak, protože každý máme jiné geny a jiné fyziologické nastavení. Pro někoho může být nebezpečné třeba jíst víc tlustého masa a pro někoho jiného to může být daleko méně nebezpečné. Právě proto se objevuje spojení mezi základním výzkumem a medicínou, které se stále více dostává do realizace, kdy mluvíme o individuální medicíně, kdy se léky přizpůsobují stavu pacienta a jeho vrozeným vlastnostem.

Do značné míry je to ale stále hudba budoucnosti, protože budeme dále narážet na finanční záležitosti a další. Nicméně se už objevují například různé biologické léčby, kdy se neléčí chemickými přípravky, ale různě upravenými buňkami přesně pro potřeby pacienta. Abych to shrnul, určitě neexistuje jednoznačný recept, jak žít zdravě, platí ale „všeho s mírou“ a více věřit odborníkům a nespoléhat se na různé internetové informace pseudoodborníků, například o nebezpečnosti očkování.

Lidovky.cz: Co přináší do vaší práce elektronová mikroskopie?
Ještě dnes nejsou u spousty onemocnění známé jejich příčiny a vývoj. K tomu je nutné zkoumat fyziologické souvislosti, tedy jak spolu molekuly hovoří a nehovoří, a právě k tomu nám pomáhá elektronová mikroskopie, která nám umožňuje podívat se ještě do větší hloubky, než umožňovala světelná mikroskopie končící na 50 nanometrech. Při této velikosti ještě nevidíme tvary některých molekul, kdežto s elektronovou mikroskopií s rozlišením na desetinu nanometru ano. Je známo, že u některých neurodegenerativních onemocnění se projevuje špatné sbalování bílkovin, což je typický příklad, kdy tvar molekul hraje rozhodující roli.

Premium

Bubeník z Mandrage: Víťa sebral odvahu, kterou nikdo z nás nenašel a rozsekl to

Matyáš Vorda | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy

Na bicí hraje od svých devíti let. V deseti s kamarádem Víťou Starým založil kapelu Mandrage, která se za devatenáct...

Premium

Android Auto a CarPlay v každém autě. Poradíme vám, jak na to

ilustrační snímek | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy

Chcete používat oblíbenou navigační aplikaci na displeji v autě místo telefonu? Přečtěte si, jak to udělat a neutratit...

Premium

Leoš Mareš: Není to jen o talentu, ale o schopnosti si peníze udržet

Leoš Mareš by mohl získat titul syn roku. | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy

Krach, zhroucení, deprese, obavy o budoucnost a pátrání po smyslu vlastní existence. To jsou emoce, které v těchto...