Výzkum

Cell nucleus, regulation of gene expression, nuleoskeleton, nuclear myosins and phospholipids, microscopy

Buněčné jádro je nositelem genetické informace, která je zapsána ve vláknech molekul  DNA. Tato vlákna jsou v jádře složitě uspořádána, za pomoci mnoha bílkovin je genetická informace čtena, její chyby opravovány a po jejím zdvojení je buňka připravena dělit se. Protože se jedná o zásadní děje pro život, je důležité pochopit, jak je vnitřek jádra molekulárně uspořádán a jak jsou regulovány pochody, které v něm probíhají. V neposlední řadě také proto, že narušení „pořádku“ uvnitř jádra vede ke vzniku závažných onemocnění.

V naší laboratoři proto využíváme metody molekulární biologie a světelné i elektronové mikroskopie, abychom popsali zákonitosti procesů probíhajících uvnitř jádra. V současnosti se zabýváme hlavně třemi problémy. Prvním je, jak připravit vzorky pro pozorování v elektronové mikroskopii, která vzorky vystavuje vakuu a bombardování elektrony. Vyvíjíme takové postupy přípravy vzorků (založené na vysokotlakém zamražování na teplotu tekutého dusíku), které zajistí, aby vzorky i při takto obtížných podmínkách pozorování co nejvíce odpovídaly přirozenému stavu. Druhou oblastí je studium speciální jaderné bílkoviny – myosinu IC. Myosiny jsou odpovědné za svalový a buněčný pohyb; prokázali jsme ale, že jsou přítomny i v jádře a že se spolupodílí na procesu čtení genetické informace. Snažíme se zjistit, jestli se tak děje pomocí „molekulárního motoru“, který posunuje DNA vůči „čtecí hlavě“, anebo nějakým jiným mechanismem. Třetí oblastí výzkumu je popis molekulární struktury bílkovinné sítě uvnitř jádra, ke které se DNA napojuje a která slouží k jejímu správnému uložení. Obdobnou síť známe z cytoplasmy, která buněčné jádro obklopuje – v jádře je ale popsána dosud nedostatečně, ačkoliv její poruchy vedou k vážným onemocněním.

Buněčné jádro je fascinující organelou, kde se složité principy genetiky pojí s komplikovaným prostorovým uspořádáním DNA a všech bílkovin, které s ní spolupracují během života buňky. Náš výzkum přispívá k pochopení regulace fungování jednotlivých genů a vzniku různých onemocnění, např. zvýšené citlivosti na podněty, způsobující rakovinu, nebo různých typů onemocnění svalových a pojivových tkání. V budoucnu pak mohou tyto poznatky přispět k vývoji nových způsobů léčby a prevence těchto onemocnění.

 

Poslední změna: 2. prosinec 2019