Archiv novinek
Vzpomínka na profesora Palečka při příležitosti jeho nedožitých devadesáti let
2. 10. 2020
V sobotu 3. října 2020 by se profesor Emil Paleček (*3. 10. 1930 – †30. 10. 2018) dožil devadesáti let. Vzpomínáme na něj jako na světově uznávanou vědeckou osobnost, především jako na zakladatele oboru elektrochemie nukleových kyselin. Jehož výzkumné zájmy však nebyly zdaleka omezeny jen na tento obor. Svou širokou aktivitou položil základy nebo přinejmenším významně ovlivnil řadu dalších výzkumných směrů na Biofyzikálním ústavu nejen v rámci vlastního oddělení. Inspiroval i generace studentů Masarykovy univerzity, jimž přednášel.
Při příležitosti nedožitých devadesátin prof. Palečka jsme měli ve spolupráci s vedením ústavu v úmyslu uspořádat vzpomínkový seminář. Ze známých důvodů to bohužel v této době není možné. Doufáme, že se situace zlepší a brzy bude možno se sejít. Nyní panu profesorovi věnujme alespoň vzpomínku.
Miroslav Fojta
(foto: Alois Kozubík)
Human-like telomeres in Zostera marina reveal a mode of transition from the plant to the human telomeric sequences
17. 8. 2020
Náš současný výzkum v projektu SYMBIT ve spolupráci s Botanickým ústavem v Barceloně dospěl k výsledkům potvrzujícím, že i mořské rostliny mohou mít stejnou telomerovou DNA jako obratlovci včetně člověka. Proč se rostliny čas od času v evoluci vrátí k původní sekvenci lidského typu není jasné, ale z porovnání genů pro telomerázovou RNA začínáme mít poprvé jasno, jak k takovým přechodům dochází. Výsledky byly publikovány v časopise Journal of Experimental Botany (https://doi.org/10.1093/jxb/eraa293).
Předchozí studie popisovaly genom nejrozšířenější „mořské trávy“, Zostera marina, z pohledu adaptace při přechodu ze souše zpět do prostředí mořské vody. Až na změny v genech pro průduchy a stavbu buněčné stěny, nebyly v těchto celogenomových studiích nalezeny žádné další zvláštnosti. Jedna zásadní změna v genomu Z. marina byla však přece jenom přehlížena. Vocha mořská, jak se totiž Z. marina česky jmenuje, má na koncích svých chromozomů lidskou telomerovou sekvenci, což naší pozornosti naštěstí neuniklo. Po té, co jsme pomocí sekvenace nové generace a cytogenetickými metodami potvrdili, že se nejedná o omyl, například kvůli kontaminaci vzorků symbiotickými organizmy, vyvstala otázka, proč a jak se Z. marina k lidské sekvenci vrátila. Zatímco na první otázku odpověď neznáme, způsob, „jak“ k takovému přechodu z rostlinné na lidskou sekvenci pravděpodobně došlo a dochází, jsme popsali v modelu pro interakci telomerázové RNA a nově vznikající telomerové DNA. Z našich dat vyplývá, že i v případě telomerázové RNA rostliny využívají vzniku kopií svých genů, které se časem pozměňují a někdy přebírají funkci, i když výsledek se nakonec oproti původnímu stavu částečně liší. Evoluce telomerové sekvence u rostlin tak dostává jasnější a pevnější podobu a zbavuje se mýtů. Ještě vloni, v první půlce roku, se bez hlubšího ověřování všeobecně přijímala hypotéza, že rostlinná telomerázová RNA je extrémně variabilní, a že její funkci v rámci všech druhů rostlin zastávají nejspíš i nepříbuzné geny. Teď sice nemůžeme vyloučit, že takový rostlinný druh s nepříbuzným telomerázovým genem existuje, ale i nové výsledky jasně potvrzují naše objevy z loňského léta a posouvají je zase o krůček dál, jinými slovy, telomerázová RNA u rostlin je monofyletického původu a její námi identifikovaný gen je zodpovědný za evoluci rostlinné telomerové DNA jako takové. Zjednodušeně řečeno, lidskou i rostlinnou telomerovou sekvenci v rodu Zostera dokážou vytvářet dva velmi blízce příbuzné geny, rostlinná sekvence byla detekována například u Z. noltii a lidská u Z. marina (viz obr. 1). Je zajímavé, že oba geny si ponechávají potenciál pro syntézu obou motivů, ale v důsledku drobných změn, kterými se tyto geny mezi sebou liší, nakonec preferují pouze jeden nebo druhý typ sekvence, kterou produkují (viz obr. 2). Článek byl publikován v Journal of Experimental Botany (https://doi.org/10.1093/jxb/eraa293).
Obr. 1 Detekce telomerových sekvencí u rostlin rodu Zostera. Z. noltii má jako většina rostlin na konci svých chromozomů repetici (TTTAGGG)n, zatímco Z. marina používá pro ochranu svých chromozomů sekvenci lidského typu, (TTAGGG)n.
Obr. 2. Model přechodu od rostlinné k lidské telomerové sekvenci u rostlin rodu Zostera. Ve schématu jsou templátová místa telomerázové RNA (obsahují uracil, U). Obě varianty si ponechávají možnost syntetizovat rostlinnou (levá část) i lidskou sekvenci (pravá část) telomerové DNA (nová DNA naznačena červeně), ale vzhledem k délce možného rozpoznání a nasedání (označeno tučným písmem) je u Z. noltii (horní část) preferována rostlinná a u Z. marina (dolní část) lidská varianta.
Gratulace
25. 6. 2020
Ředitelka BFÚ srdečně gratuluje Gabriele Ambrožové a Petru Stadlbauerovi k získání Prémie Otto Wichterleho.
Tisková zpráva o činnosti Biofyzikálního ústavu během epidemie COVID-19
12. 6. 2020
Výzkum a další činnost Biofyzikálního ústavu byly v době epidemie rovněž zaměřeny na vzniklá, vysoce aktuální a společensky významná témata, související s epidemii COVID-19. Mimo jiné, jsme zavedli diagnostiku viru SARS-CoV-2 pomocí kvantitativní polymerázové řetězové reakce RT-qPCR na špičkových termocyklerech, kterými BFÚ disponuje. Touto metodou bylo verifikováno 5 pozitivních a 5 negativních pacientských vzorků získaných z pracoviště FN v Brně. Na základě těchto výsledků jsme získali od SZÚ povolení testovat potenciálně infekční vzorky, ve spolupráci s klinickými pracovišti. Tato aktivita byla realizována v rámci plnění úkolů Strategie AV21 - věda ve veřejném zájmu, program Qualitas. Zavedenou metodiku qPCR na detekci SARS CoV-2 jsme nabídli klinickým pracovištím. I když nakonec spolupráce s klinickými pracovišti přímo nebyla navázána z důvodů dostatečné testovací kapacity v brněnských laboratořích, vědci Biofyzikálního ústavu zdarma poskytli kity na izolaci virové RNA různým klinickým pracovištím (celkem 615 reakcí). Dále vědci BFÚ přímo pomáhali s detekcí viru na klinice v Třeboni. Ústav také zapůjčil termální cykler pro qPCR reakci do nemocnice v Písku. Obě klinická pracoviště tak za našeho přispění mohla analyzovat stovky vzorků. Dále byla do FN Brno zapůjčena germicidní lampa pro vyšetřovací místnost a po celou dobu epidemiologické krize jsme připravovali roztoky pro izolaci virové RNA v Centru kardiovaskulární a transplantační chirurgie, Genetické laboratoře v Brně (v množství pro zhruba 1200 extrakcí z tkání určených pro transplantace). Kromě vedlejších činností, spojeným s danou problematikou, jsme se věnovali také vědecké činnosti, která je hlavní náplní pracovníků Biofyzikálního ústavu Akademie věd ČR. Na téma variability genomu viru SARS-CoV-2 byl publikován jeden vědecký článek a jeden článek je v přípravě.
Metylace DNA a stabilita i-motivů
2. 6. 2020
Našim kolegům sdruženým v projektu Symbit se podařilo získat nové poznatky týkající se struktury a regulace čtyřvláknových struktur DNA, jež jsou označovány jako i-motivy. Díky svému multidisciplinárnímu přístupu prokázali, že metylační vzorec ovlivňuje stabilitu i-motivů u rostlinných telomer. Práce dokládá význam citlivosti konformace DNA k epigenetické regulaci v živých systémech. Práce byla přijata k publikaci v časopise BBA-General Subject.
Odkaz na článek zde: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S030441652030163X?via%3Dihub