Oddělení transkripční regulace

Výzkum

Vývoj, evoluce, genová regulace, transkripční faktory, oko

Zkoumáme embryonální vývoj pomocí integrativního přístupu kombinujícího molekulární biologii, buněčnou biologii, vývojovou biologii, genetiku, biochemii a bioinformatiku, Tímto přístupem získáváme poznatky o molekulárních mechanismech, které jsou základem procesu vývoje zvířat a jeho zdokonalování v průběhu evoluce. Zajímá nás zejména úloha transkripčních faktorů a signálních kaskád integrovaných do komplexních genových regulačních sítí. Na modelech myší, ryb, kopinatce, kroužkovců a žahavců studujeme různé aspekty embryonálního vývoje a evoluce zvířat. Laboratoř se dlouhodobě zajímá zejména o vývoj oka obratlovců a evoluce oka u živočichů.

Výzkum vývoje oka obratlovců probíhá již dlouhou dobu, ale teprve v posledních dvou desetiletích se začala objasňovat funkce jednotlivých transkripčních faktorů. Genetická manipulace u myší kombinovaná s analýzou jejich vazby na specifické oblasti genomu klíčovými transkripčními faktory umožňuje řešit roli, kterou jednotlivé transkripční faktory hrají během embryonálního vývoje, a také jak se tyto faktory vzájemně ovlivňují. Podrobný rozbor  těchto regulačních sítí zlepší naše chápání specifických aspektů vývoje oka savců a povede k hlubšímu pochopení vrozených očních vad u lidí. V současné době zkoumáme genové regulační sítě spojené s transkripčními faktory Pax6 a Meis během embryonálního vývoje sítnice, čočky a rohovky.

Evoluce oka byla již od Darwinových dob záhadou. Oči se vyskytují u mnoha živočišných kmenů, ale jejich anatomie, ontogenetický původ a stupeň propracovanosti se nesmírně liší. Navzdory obrovské rozmanitosti zvířecích očí byly stejné transkripční faktory kooptovány pro vývoj oka u fylogeneticky vzdálených druhů. Například Pax6 byl využit pro vývoj vizuálního systému nejen u octomilky, ale také u myší a lidí. To vedlo ke konceptu genu Pax6 jako „hlavního kontrolního genu“ vývoje očí u živočichů. V současné době zkoumáme tuto hypotézu prostřednictvím genetiky v méně tradičních modelových organismech.

Předpokládaná homologie buněk u očí kopinatce a obratlovců.
Předpokládaná homologie buněk u očí kopinatce a obratlovců.

Další informace o skupině