Když vědci sledují život v buňkách

Vědci ze specializovaného metabolomického pracoviště Biologického centra AV ČR v Českých Budějovicích tento týden otevřeli nové laboratoře vybavené moderními ultracitlivými přístroji. Vzhledem k tomu, že metabolismus je společný všem živým organismům, poznatky z těchto laboratoří poslouží v mnoha biologických a ekologických odvětvích, včetně medicíny. 

Tzv. hmotnostní spektrometry na měření a analýzu metabolitů dokážou změřit femtogramová (10-15 ) množství látek a jejich hmotnost s přesností lepší než je hmotnost elektronu. To velmi usnadňuje jejich analýzu ve složitém biologickém vzorku. Pro efektivní zpracování naměřených dat vědci navíc vyvíjejí vlastní nástroj Metabolite Mapper. Přístroj dokáže jednotlivé metabolity vyhledat, potvrdit jejich identitu a automaticky porovnat a statisticky vyhodnotit jejich zastoupení v různých typech vzorků.

Hibernace na dosah?

Jsou vědci na začátku postupů zmrazování lidí, které jsou ve sci-fi filmech využívané například pro překonávání velmi dlouhých vzdáleností ve vesmíru? „U jednoho druhu octomilky jsme přišli na to, že jejich larvy dokážou přežít hibernaci po cíleném přeprogramování svého metabolismu. To znamená, že se celý organismus úplně zamrazí v kapalném dusíku, po nějaké době se může zase rozmrazit a dál pokračuje ve vývoji. Při výzkumu metabolismu jsme objevili nové látky, které zjevně hrají velikou roli při adaptaci na chladovou odolnost,“ vysvětluje šéf metabolomických laboratoří Petr Šimek.

Co se děje v buňkách?

Českobudějovické laboratoře Biologického centra jsou průkopnické v tom, že dokážou zkoumat metabolismus jako celek. „Umíme sledovat najednou více jak tisíc metabolitů, což dosud bylo velice obtížné. Vzhledem k tomu, že povaha metabolismu je společná všem živým organismům, jsme schopni studovat organismy od nejmenších bakterií přes prvoky, hmyz, parazity, obratlovce až po člověka,“ říká Šimek. Případů, kdy se uplatní jejich analýzy, je celá řada. Společně s hydrobiology například sledují metabolismus bakterií ve vodní nádrži Římov, díky čemuž dokáží přesně určit složení chemických látek ve vodě. S entomology zase na geneticky zmutovaných octomilkách studují, co se děje, když vypnou, změní či upraví jejich geny. Tímto způsobem například objasňují, jak fungují geny z hlediska nádorových onemocnění.

Od buňky k reálné pomoci

Další příklady směřují na pole medicíny a zlepšování zdraví člověka. „Studujeme mikroskopické houby, jež produkují biologicky zajímavé látky, které zlepšují paměť a mohou zpomalovat stárnutí,“ uvádí Šimek s tím, že o tento výzkum projevil zájem čínský investor s cílem vyrábět potravinový doplněk. Ve spolupráci s univerzitou v Linci také zkoumají u pacientů s neurodegenerativními onemocněními, jak se metabolismus mění vlivem stárnutí a jak se v mozku hromadí různé metabolity, následkem čehož vznikají nemoci, jako je Alzheimerova choroba či roztroušená skleróza.

Pochody v těle

Metabolismus neboli látková přeměna probíhá v každém živém organismu jako neustálý dynamický proces, při němž se štěpí přijímaná potrava na tisíce nejrůznějších chemických látek (metabolitů). Ty cirkulují v těle, neustále se přeměňují zajišťují energii pro buňky a utvářejí stavbu celého těla. Z analýzy metabolitů pak vědci dokážou získat rozsáhlé množství poznatků.

Co je to metabolomika?

Tento mladý obor byl definován teprve v roce 2002 americkým vědcemprofesorem Oliverem Fiehnem. Jedná se o komplexní analýzu metabolizmu, která probíhán v konkrétním „stavu“ organizmu, tkáně nebo buňky. Snaží se nahlédnout, porozumět a popsat aktuální stav buňky, který je velmi proměnlivý. Všechny buňky získávají energii, stavební i zásobní látky vzájemnou přeměnou chemických sloučenin. Souhrn těchto reakcí je označován jako metabolizmus a sloučeniny zařazené do metabolizmu jsou metabolity, jejich komplexní sada je označována jako metabolom.

Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Profesor Zbořil: Věda míří za hranice nanosvěta

Profesor Zbořil: Věda míří za...

Profesor Zbořil: Věda míří za hranice nanosvěta Má časosběrnou paměť, jako...
K zobrazování kmenových buněk pomáhají uhlíkové tečky

K zobrazování kmenových buněk...

Je tomu již 15 let, co proběhlo objevení uhlíkových kvantových teček jako vysoce...
Biblický mýtus o potopě světa: Co na něj říká věda?

Biblický mýtus o potopě světa: Co na...

Krátce poté, co Bůh stvořil Zemi a život na ní, se podle Starého...
Byl vyhlášen 13. ročník projektu L´Oréal UNESCO Pro ženy ve vědě

Byl vyhlášen 13. ročník projektu...

Projekt společnosti L’Oréal a Světové organizace UNESCO podporuje mladé...
Přinese nová metoda lék na rakovinu?

Přinese nová metoda lék na...

Licenční smlouvu na využití zcela nové metody separace prvků vzácných zemin...
Ayersova skála: Největší monolit na světě

Ayersova skála: Největší monolit...

Austrálie je v mnoha ohledech zvláštní země. Místní flóra nebo fauna...
Obrovská struktura nalezena pod grónským ledovcem

Obrovská struktura nalezena pod...

V minulém týdnu nalezl výzkumný tým Národního úřadu pro letectví...
Vědci vyvinuli netoxický zpomalovač hoření

Vědci vyvinuli netoxický...

O užitečnosti zpomalovačů hoření se asi není třeba dlouze rozepisovat. Své by o tom...
Vědci z NASA zkoumali na ostrově v Tichém oceánu podivné bahno

Vědci z NASA zkoumali na ostrově...

Jeden z nejnovějších ostrovů, jenž se nalézá v Pacifiku, má svůj...
V londýnské Temži plavou zdrogované ryby. Voda je plná kokainu…

V londýnské Temži plavou...

Vědci z univerzity King’s College v Londýně nedávno zjistili, že kokain v...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Proč sportovci vydělávají tak hodně?

Proč sportovci vydělávají tak...

Cristiana Ronalda asi zná každý. Jeho odhadovaný výdělek za rok...
Nejkrvavější útok, který provedou irští separatisté: Policie pošle lidi na jatka

Nejkrvavější útok, který provedou...

Boj jisté skupiny nacionalistů za odtržení Severního Irska od Velké...
Bude odhaleno tajemství sibiřského paláce?

Bude odhaleno tajemství...

Por-Bajin je považován archeology za jedno z nejtajemnějších míst světa....
Galaktický souboj: Převálcuje McDonald Velký vůz?

Galaktický souboj: Převálcuje...

„Na Tokiu je nejkrásnější McDonald. Na Stockholmu je nejkrásnější McDonald. Na...
Surikaty: Hraví architekti podzemních paláců

Surikaty: Hraví architekti...

Roztomilá zvířata, známá hlavně svým typickým postojem na zadních nohou mají...
Mary Flora Bellová: Je jí 11 let, když vraždí

Mary Flora Bellová: Je jí 11 let,...

Dětské ruce sevřou drobný krček. Tisknou, dokud z drobného tělíčka nevyprchá...
Léky na pálení žáhy prý zvyšují riziko alergií

Léky na pálení žáhy prý zvyšují...

Za příčinami pyrózy a překyselení žaludku často stojí stres, špatné stravování...
Malý Superman Lee Quigley: Životní role ho vžene do náruče smrti!

Malý Superman Lee Quigley: Životní...

Komu se poštěstí, aby hned ve své první filmové roli vyfasoval za otce...
Erich Priebke: Do svých vojáků nalije koňak a poté vyráží vraždit

Erich Priebke: Do svých vojáků nalije...

Čtyřiadvacátý březnový den roku 1944 se stane bolavým dnem italských...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.