Výzkumná skupina Petra Šolce z AV ČR ve spolupráci se skupinou Karen Schindlerové z americké Rutgerovy univerzity v New Jersey učinila objev, který napomohl lepšímu pochopení funkce Aurora kináz – bílkovin majících významnou funkci při rozmnožování savců – a do budoucna by mohl přispět k dalšímu vývoji a pokroku reprodukční medicíny.

Ženské pohlavní buňky neboli vajíčka vznikají ve vaječnících z tzv. oocytů, a to prostřednictvím buněčného dělení zvaného meióza. Během ní dochází dvakrát k rozdělení chromozomů, toto dělení ovšem relativně často doprovázejí chyby, mající za následek neplodnost nebo závažné vývojové poruchy včetně Downova syndromu. Lepší porozumění meiotickému dělení pohlavních buněk, řízenému Aurora kinázami, je tedy podstatné pro další vývoj v reprodukčním lékařství.

Aurora kinázy neřídí pouze meiotické dělení vajíček a spermií, ale též mitotické dělení prakticky všech tělních buněk. Savci včetně člověka mají pro Aurora kinázy celkem tři geny pro Aurora kinázy – Aurora A, B a C. Většina tělních buněk využívá pro mitózu pouze dvě kinázy Aurora A a B, avšak oocyty využívají i zbývající třetí Aurora C. Již bylo známo, že v savčích oocytech Aurora A kontroluje výstavbu dělicího vřeténka – aparátu, který zajišťuje rozdělení chromozomů – a Aurora B a C společně kontrolují chování chromozomů.

Aurora A dokáže suplovat B a C

Aby tým českých a amerických vědců lépe porozuměl funkci těchto bílkovin, vytvořil experimentální myši, v jejichž oocytech byly deaktivovány geny kódující Aurora B a C. Na základě předchozích známých funkcí Aurora B a C v oocytech výzkumníci očekávali, že samičky těchto myší budou mít defektní oocyty, a že tím pádem budou neplodné. K jejich velkému překvapení se však ukázalo, že tyto myší samičky jsou plodné, ačkoliv mají méně mláďat. Ukázalo se, že zbývající Aurora A je v mnoha oocytech schopna na chromozomech kompletně převzít funkci Aurora B a C, a zajistit tak normální průběh meiózy.

Obrázek ukazuje chybové dělení chromozomů u oocytu, v němž byly vyřazeny
z činnosti geny kódující Aurora B a C

Tato schopnost Aurora A převzít funkci Aurora B a C se omezuje pouze na oocyty a nedochází k ní v mitotických tělních buňkách. Pomocí mikroskopie živých oocytů se zviditelněním dělicího vřeténka a chromozomů prostřednictvím fluorescenčních technik výzkumníci sledovali meiotické dělení jednotlivých oocytů s vyřazenými geny pro Aurora B a C. Zjistili, že Aurora A je sice schopna v mnoha oocytech sama zajistit normální průběh meiózy, u části oocytů však dochází k chybám v chování chromozomů a neúspěchu v meiotickém zrání oocytů. Tyto výsledky ukazují, že rozmnožování savců vyžaduje pro svůj optimální průběh přítomnost všech tří Aurora kináz v oocytech.

Mezinárodní výzkum českého skupiny Petra Šolce a americké skupiny Karen Schindlerové byl financován granty od amerického Národního ústavu zdraví (National Institutes of Health) a grantem od Ministerstva školství mládeže a tělovýchovy v rámci programu Inter-Excellence. Výzkum byl nedávno publikován nakladatelstvím Cell Press v časopise Current Biology. Článek je k dispozici zde.

Připravil: Milan Pohl, Odbor mediální komunikace Kanceláře AV ČR, na základě tiskové zprávy Ústavu živočišné fyziologie a genetiky AV ČR
Foto: Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR