Pondělí 17. ledna 2022, svátek má Drahoslav
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet

Lidovky.cz

Život probouzí vápníková bouře

Česko

Zásadu, že vše živé pochází z vajíčka, vyslovil britský učenec William Harvey už v 17. století. Přesto obestírá oplození a počátky embryonálního vývoje celá řada záhad a proměna vajíčka v embryo představuje jeden z nejúžasnějších jevů, jaké lze v přírodě pozorovat.

Tým japonských vědců vedený Keitou Oshumim z tokijské techniky popsal na stránkách týdeníku Nature bílkovinu, která odemyká vajíčku cestu k proměně v embryo. Nezávisle na nich dospěl ke stejnému výsledku i laureát Nobelovy ceny za fyziologii a medicínu z roku 2001 Tim Hunt z britského Cancer Research spolu s japonským kolegou Satoru Mochidou.

Startovní výstřel, kterým je zahájen vývoj embrya, vnáší do vajíčka spermie. Průnik spermie rozkolísá uvnitř vajíčka hladiny vápníku. Bouřlivé změny v koncentraci vápníkových iontů připomínají vlnobití a mobilizují řadu enzymů. Jejich účinkem se pak vajíčko promění v embryo a donutí jej k překotnému dělení buněk. Více než deset let se zdálo, že signál v podobě vápníkového vlnobití zprostředkovává početné smečce enzymů jediná bílkovina označovaná zkráceně jako CaMKII.

Hunt s Mochidou a Oshumiho tým objevili druhou bílkovinnou molekulu, která ve vajíčku „překládá“ povely vápníkového vlnobití do řeči, na kterou slyší další enzymy. Bílkovinným klíčem odemykajícím vajíčku cestu k vývoji v embryo je enzym kalcineurin.

Podobně jako CaMKII je i on povoláván do služby rozkolísanými hladinami vápníkových iontů. Jeho úlohy jsou ale opačné. Oba enzymy se vzájemně doplňují. Cestu od vajíčka k embryu nehlídá jen zámek, který se otevírá klíčem bílkoviny CaMKII. Neméně důležitý je i druhý zámek odemykaný kalcineurinem.

Japonský i britský tým pracoval s vajíčky africké žáby drápatky. Nešlo o náhodnou volbu. Žabí vajíčka měří v průměru několik milimetrů a skýtají mnohem více materiálu na biochemické analýzy než podstatně menší vajíčka savců. Sehrává kalcineurin stejně důležitou roli i u dalších obratlovců včetně člověka? Zřejmě ano. Procesy rozhodující o oplození a vývoji embrya jsou u všech obratlovců velice podobné. Proto považují odborníci objev role kalcineurinu při oplození žabích vajíček za převratný.

Důležitost procesů spojených s oplozením si často uvědomujeme až ve chvíli, kdy je jejich jemné předivo narušeno a spermie vajíčko neoplodní nebo se embryo správně nevyvíjí. Různé formy neplodnosti trápí v ekonomicky rozvinutých zemích každý pátý pár. Jejich příčiny bývají různorodé. Nelze vyloučit, že k nim patří i špatná funkce kalcineurinového „klíče“.

Objev druhého enzymatického „startéru“ embryonálního vývoje pomůže i biotechnologům. Například při klonování zvířat, jehož účinnost zůstává zoufale nízká a narozené klony trpí řadou neduhů.

***

Vědci popsali bílkovinu, která odemyká vajíčku cestu k proměně v embryo

Autor:

Velký test samotestů na covid: lépe fungují výtěrové, některé neodhalí nic

Premium Ještě před dvěma lety znamenaly dvě čárky na testu, že se budou chystat křtiny, delta byly americké aerolinky, gama...

Nečekaný příbuzenský vztah. Vévodkyně Kate a Meghan pojí krev Přemyslovců

Premium Učebnice mluví jasně. Přemyslovci vymřeli po meči v roce 1306, kdy byl mladičký král Václav III. zákeřně zavražděn...

Češi investují do kryptoměn ve velkém. Stát řeší, jak je přinutit přiznat zisky

Premium Ještě nedávno byly virtuální měny jako bitcoin investicí především pro lidi, kteří chtěli experimentovat a nebáli se...

Mohlo by vás zajímat