Nový koncept studia živých organismů založený na rychlém testování velkého počtu buněčných procesů s využitím hmotnostní spektrometrie představili vědci z Ústavu živočišné fyziologie a genetiky AV ČR společně s kolegy ze švýcarského Curychu. Publikován byl v září 2014 v časopise Nature Methods (viz abstrakt). Koncept otevírá možnost úzké spolupráce technologicky zaměřených laboratoří s biomedicínskými odborníky, kteří doposud postrádali spolehlivý prostředek pro bleskové posouzení procesů probíhajících v buňkách během fyziologických i patologických podmínek, nebo při působení různých léčiv, což je nezbytným předpokladem k vysvětlení podstaty chorob a nalezení optimální léčby.
Na počátku 21. století byl dokončen projekt lidského genomu (z angl.
Human Genome Project), jehož cílem bylo kompletní zmapování DNA. Získané výsledky pomohly
definovat molekuly podílející se na biologických procesech a byly také podpořeny rozvojem nových
metod a technologií. Je však nezbytné zdůraznit vzdálenost informace na úrovni DNA od skutečné
funkce uvnitř buněk, která je zajišťována proteiny a dalšími molekulami propojenými do složitých
sítí. Téměř ve stejné době se začala rozvíjet interdisciplinární systémová biologie a vědci došli k
pochopení, že naprostá většina buněčných procesů funguje jako důmyslný systém molekul, které si
vyměňují signály a ovlivňují tak stav daného organismu. Nepostradatelnou úlohu v těchto systémech
mají proteiny jako aktivní molekuly, a pozorování živých organismů se proto během posledních
desetiletí zaměřilo na důkladné prozkoumání jejich funkce, vzájemného působení a změn v reakci na
podněty z okolí.
Podmínkou pro objasnění buněčných mechanismů je však dostupnost spolehlivé metody umožňující
přesné měření hladiny konkrétních proteinů a míry modifikace, která určuje jejich aktivitu. Celá
řada metod využívá pro detekci a určení množství relevantních proteinů značené protilátky, pro
hodnocení aktivity pak metody, které sledují hladinu produktu charakteristické reakce. Nejčastěji
se využívá metod založených na protilátkách jako je imunoblot, ELISA (z angl.
Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay), mikročipy nebo průtoková cytometrie. V publikované práci
je představen nový koncept pozorování biologických systémů pomocí sentinel, tj. proteinů, které
vypovídají o stavu a aktivaci buněk. Sentinely mohou být prakticky jakékoliv proteiny, které na
základě důkladného a dlouhodobého pozorování odráží průběh specifického buněčného procesu. Na
rozdíl od protilátkových metod lze pomocí cílené hmotnostní spektrometrie souběžně měřit hladinu
stovek proteinů i jejich specifických forem během jediné analýzy. Výsledky této práce jsou prvním
úspěšným využitím hmotnostní spektrometrie ke screeningovým účelům. Interpretace výsledků v
biologické laboratoři je snadná a umožňuje tak rychlé a velmi spolehlivé testování nejrůznějších
hypotéz.
Kontakt:
RNDr. Rita Suchá (roz. Hrabáková), Ph.D., Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, tel.:
+420 315 639 580, e-mail: :
hrabakova@iapg.cas.cz
Připravily: Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR a Odbor mediální komunikace Kanceláře AV
ČR
16 Sep 2014
Because Katareeya originates from a “third country”, namely, Australia, according to the Czech legislation she is not entitled to healthcare support from the public healthcare insurance.
More information...