Enzymy, katalyzátory života
Živou buňku si můžeme představit jako složitou chemickou továrnu schopnou přeměňovat množství látek přes spoustu meziproduktů na výsledné produkty a také energii nezbytnou k životu.
1x Chemik
Výzkum jednobuněčných organismů ze skupiny krásnooček neboli euglén má ve střední Evropě dlouhou historii. A díky nové mezinárodní spolupráci se můžeme těšit na zajímavé objevy i v budoucnu.
Jak naznačuje název těchto mikroorganismů, charakteristickým znakem většiny z nich je „očko“. Tato buněčná struktura se nazývá stigma a v mikroskopu vypadá jako červená skvrna. Některé indicie naznačují, že krásnoočka jsou jednou z nejstarobylejších skupin eukaryot (organismů s pravým buněčným jádrem).
Mnoho zástupců krásnooček má chloroplasty, jež vznikly pohlcením jednobuněčné zelené řasy. Nevíme přesně, kdy k tomuto pohlcení došlo. Je pouze jasné, že to bylo sice velmi dávno, přesto však mnohem později než třeba u předků zelených rostlin, kteří získali chloroplasty podobným způsobem.
Krásnoočka odedávna poutají pozornost badatelů zkoumajících, jak se liší biologické pochody v buňkách „starodávných“ a „moderních“ organismů. I současná generace vědců a pedagogů – hlavně z České republiky, Slovenska a Polska – pokračuje se svými studenty v rozvíjení tradičního výzkumu krásnooček. Nyní už používají hlavně nové metody, jako jsou pokročilé mikroskopické techniky a postupy molekulární biologie či bioinformatiky.
Odborníci se například snaží analyzovat genetickou informaci v buněčném jádře krásnooček a také v jejich chloroplastech a mitochondriích, což jsou vnitrobuněčné struktury (organely) vybavené vlastní DNA. Znalost dědičné informace umožňuje lépe pochopit, jak buňky i organely krásnooček fungují a jak organely vznikaly a vyvíjely se během evoluce. Lze také zbavit krásnoočka chloroplastů a sledovat pak změny v různých buněčných funkcích.
Mimořádně zajímavý je tajuplný sexuální život těchto prvoků, o kterém zatím není známo vůbec nic.
Důležité informace přináší výzkum biologické rozmanitosti krásnooček. Kolik jejich druhů v přírodě žije? Jak se tyto druhy od sebe odlišují? Jsou stejné na různých stanovištích či kontinentech? Jak vůbec docházelo a dochází k jejich rozrůznění?
Čeští, slovenští a polští odborníci, kteří se krásnoočky zabývají, se rozhodli více kooperovat. Uspěli v soutěži o granty vypisované Mezinárodním visegrádským fondem a získali projekt „Improvement of cooperation in Visegrad region in research of euglenid flagellates“ (registrační číslo 21220094).
V roce 2013 se tak mohla zintenzivnit spolupráce týmů z Univerzity Komenského v Bratislavě (skupina profesora Juraje Krajčoviče, koordinátora projektu), z Varšavské univerzity (skupina profesorky Bożeny Zakryś), z Ostravské Univerzity v Ostravě (skupina doktora Marka Eliáše) a z Univerzity Karlovy v Praze (skupina doktora Vladimíra Hampla).
Členové těchto týmů – včetně mnoha studentů – se loni díky Visegrádskému grantu několikrát setkali. Sbírali euglény v terénu na stanovištích, kde se hojně vyskytují. Krásnoočka potom mikroskopicky určovali a převáděli své „úlovky“ do laboratorních kultur. Vzájemně se učili některým výzkumným metodám, s jejichž pomocí teď mohou zkoumat vlastní vzorky.
Získané poznatky i originální hypotézy prezentovali studenti a jejich pedagogové na specializovaných workshopech přidružených ke dvěma konferencím (šlo o 43. Jírovcovy protozoologické dny a 54. pracovní konferenci České algologické společnosti).
Jeden rok je pro systematický výzkum krátká doba, a tak spolupráce pokračuje dál. Nasbíraná krásnoočka se v laboratoři úspěšně množí, roste počet „rozluštěných“ úseků DNA a s ním přibývá i práce na jejich zpracování a vyhodnocování.
Podařilo se přečíst genetickou informaci chloroplastu u jedné opomíjené skupiny krásnooček. Zajímá nás přitom, jak buňka posílá do tohoto chloroplastu bílkoviny, které v něm plní důležité úkoly. Získali jsme určitou představu, k čemu slouží nezelený chloroplast vyskytující se u druhu Euglena longa. Zjistili jsme také, že krásnoočka mají uvnitř genů jisté netypické introny – úseky, které se vyštěpují před překladem mRNA do bílkoviny.
Výzkumné týmy samozřejmě nepoleví ve spolupráci, která v roce 2013 začala. Společné výstupy, zejména vědecké publikace, se tedy jistě brzy dostaví.
Živou buňku si můžeme představit jako složitou chemickou továrnu schopnou přeměňovat množství látek přes spoustu meziproduktů na výsledné produkty a také energii nezbytnou k životu.
1x Chemik
Baví tě poznávat, zkoumat a bádat? Tak si pojď vyzkoušet roli vědce na již třináctém ročníku Juniorské vědecké konference, kde se podělíš o své poznatky s dalšími nadšenci.
Je to hrozně jednoduché, stačí se zaregistrovat, vyplnit o sobě všechny údaje a my ti pošleme Kartu přírodovědce s tvým jménem, na kterou můžeš čerpat mnoho výhod.
Katalog pro učitele je nabídkový systém, kde si zaregistrovaný učitel může zapůjčit odborné přístroje, objednat praktická cvičení nebo přednášky pro studenty.