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

Problematika nočního přejídání: Vědci pravděpodobně odhalili příčinu

Problematika nočního přejídání: Vědci...

Čím to, že má řada lidí největší chuť  na jídlo pozdě večer, přestože je...
10 superpotravin, které kamarádí s cukrovkáři

10 superpotravin, které kamarádí s...

Některé potraviny si se zdravím příliš nerozumí, u jiných je tomu naopak....
Dnešní den karcinomu plic má lidi varovat

Dnešní den karcinomu plic má...

Na rakovinu plic ročně v Česku zemře 5 400 lidí. Patří jí tak smutné prvenství mezi...
Meningokokové infekce: fakta a mýty o nemoci, která ničí lidské životy

Meningokokové infekce: fakta a mýty o...

Invazivní meningokové infekce patří mezi nejrychleji probíhající onemocnění...
Pražský IKEM se stal světovým školícím centrem na biokompatibilní umělé srdce

Pražský IKEM se stal světovým...

Celkem 10 pacientů na celém světě již dostalo nové biokompatibilní umělé...
Pitný režim: Nutnost nebo konspirační teorie?

Pitný režim: Nutnost nebo...

Tato otázka, která by ještě před pár lety byla pokládána za nesmyslnou, se...
Znečištěné ovzduší má na svědomí miliony životů ročně

Znečištěné ovzduší má na svědomí...

Vskutku znepokojivé výsledky přinesla studie německých a britských vědců,...
S klimatizací opatrně – vedle nachlazení může poškodit i zrak

S klimatizací opatrně – vedle...

Zná to asi každý: horké letní sluníčko rozpaluje domy a v kancelářích...
10 nemocí se jmény literárních postav

10 nemocí se jmény literárních...

Každý spisovatel a literát potřebuje pro svou tvorbu nějakou inspiraci. Ale...
Slovenský úspěch v boji se zhoubnými onemocněními

Slovenský úspěch v boji se...

Slovenští badatelé pod vedením chemika Jána Tkáče vyvinuli novou metodu...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Vyčítali Brňáci Jiřímu z Poděbrad nemanželský původ?

Vyčítali Brňáci Jiřímu z Poděbrad...

Brněnští měšťané táhnou ulicí snop slámy. „Máme krále doška,“ vykřikují a ušklíbají...
TOP 5 nejděsivějších pravěkých monster!

TOP 5 nejděsivějších pravěkých...

Například takový Argentinosaurus, který žil na území...
Kouzelná tři písmenka: R, N, A: Jak stojí za vznikem života?

Kouzelná tři písmenka: R, N, A:...

Za pozemským životem stojí molekuly ribonukleové kyseliny (RNA). A ty mohou...
Obrazem: Nejobludnější zeď v dějinách

Obrazem: Nejobludnější zeď v...

Symbolem železné opony byla zeď, která na téměř 30 let rozdělila jedno...
Voňavá chemie kávy: Co nabudí naše chuťové pohárky?

Voňavá chemie kávy: Co nabudí naše...

Starý kávovar prská a dlouho se vzpouzí, než konečně zaplní hrnek sytě...
Aktuálně: Vědci prý odhalili pravděpodobnou příčinu autismu!

Aktuálně: Vědci prý odhalili...

Během posledních několika let bylo publikováno velké množství...
Dal Japonsku ústavu samuraj?

Dal Japonsku ústavu samuraj?

Vzduch prořízne máchnutí ostrého meče. Malý chlapec zpovzdálí napjatě...
Co by se stalo, kdybychom všichni přestali jíst maso?

Co by se stalo, kdybychom všichni...

Pokud bychom z našeho jídelního lístku vyloučili veškeré...
Roztroušená skleróza: Nemoc, kterou si tělo tvoří samo!

Roztroušená skleróza: Nemoc, kterou...

Začali jste zakopávat nebo máte problémy se zrakem? Pak může jít o první...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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