Výzkum

RNA sestřih, tvorba sestřihových komplexů, alternativní sestřih, Retinitis pigmentosa, jaderná struktura

Naše DNA kóduje informace pro syntézu všech našich proteinů. Informace v DNA je však fragmentovaná a geny obsahují dlouhé, zdánlivě „zbytečné“ sekvence, které je třeba odstranit v procesu zvaném RNA sestřih. Nepoužité RNA sekvence jsou odstraněny velkým, sofistikovaným a dynamickým molekulárním strojkem zvaným spliceosom (sestřihový komplex), což je nejsložitější částice v našich buňkách, sestávající z několika nekódujících RNA a desítek proteinů. Naším dlouhodobým cílem je zjistit, jak se spliceosom v buňkách sestavuje ve správný čas a na správném místě. Zkoumáme, jak jaderná architektura přispívá ke správné tvorbě spliceosomu a studujeme molekulární principy kontrolního mechanismu, který odlišuje správně sestavené sestřihové částice od těch vadných. Také se snažíme zjistit, proč mutace v několika komponentech sestřihového komplexu způsobují Retinitis pigmentosa, dědičné onemocnění charakterizované degenerací buněk fotoreceptorů.

  1. Tvorba sestřihových komplexů in vivo. 
    Za použití pokročilých mikroskopických technik (např. mikroskopie živých buněk, FRET, FRAP a FCS) zkoumáme, kde a kdy se sestřihové komponenty v buněčném jádře skládají. V naší laboratoři jsme zjistili, že klíčovou buněčnou strukturou pro skládání a recyklaci sestřihových částic je malé tělísko uvnitř buněčného jádra, tzv. Cajalovo tělísko. V naší laboratoři jsme ukázali, že Cajalovo tělísko funguje jako kontrolor kvality, který sleduje tvorbu sestřihových komplexů a zachycuje defektní částice. V současné době zkoumáme molekulární mechanismus, který rozlišuje mezi správně a nesprávně sestavenými částicemi. Zárověň hledáme molekulární mechanismy, které vedou k sestavení Cajalových tělísek a tím odhalujeme prazákladní principy, které formují naše buňky.
  2. RNA sestřih a degenerace oční sítnice.
    Dědičná Retinitis pigmentosa (RP) je lidské onemocněné charakterizované progresivní ztrátou periferního a nočního vidění, a v některých případech i kompletní ztrátou zraku. RP je způsoben molekulárními defekty v mnoha různých proteinech, včetně proteinů nalezených ve spliceosomu. V současné době je záhadou, proč mutace v sestřihových komponentách, které jsou nezbytné pro fungování každé buňky v našem těle, specificky ovlivňují jen buňky oční sítnice. V našem výzkumu používáme metody vyvinuté pro studium spliceosomu a RNA sestřihu (viz výše) a kombinujeme je se studiem zvířecích modelů RP a modelováním lidské sítnice za pomoci očních organoidů s cílem identifikovat škodlivé účinky RP mutací v sestřihovém komplexu na lidské fotoreceptory.

 

 

 

David Staněk – Seminář v  Centru pro genetické inženýrství a biotechnologii, Trieste, Itálie, Říjen 2016.

Poslední změna: 19. květen 2020