BIOCEV in Media: Čeští biologové objevili příživníky. Pomohou v boji s nádory (Týden.cz)(26.7.2012)
Kvasinky jsou sice jednobuněčné organismy, vytvářejí však kolonie, v nichž si dovedou rozdělit úkoly. Čeští biologové zjistili, že jednotlivé buňky se specializují na “živitele” a “příživníky”, čímž silně připomínají situaci ve zhoubných nádorech. Objev je proto významný i pro výzkum rakoviny.
Kvasinku Saccharomyces cerevisiae mají v oblibě pivaři, pekaři i biologové. Podílejí se na alkoholovém kvašení ječného sladu i na kynutí těsta. Vnitřní struktura jejích buněk je (na rozdíl od výrazně jednodušších bakterií) v podstatných rysech shodná s buňkami lidskými, přesto jde o primitivní organismus, který se snadno pěstuje a rychle se množí. V laboratořích proto slouží jako ideální modelový organismus, na kterém vědci zkoumají leccos od jednotlivých genů po vznik kolonií tvořených tisíci buněk.
Tým vědců z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy v Praze a Mikrobiologického ústavu Akademie věd ČR zjistil, že kolonie se po sedmi až deseti dnech růstu rozrůzňují na dva typy buněk, které se od sebe liší velikostí, strukturou i chováním. Vnější vrstva je tvořena většími buňkami, které lépe vzdorují nepříznivým podmínkám, přežívají déle a využívají jiné živiny než menší buňky uvnitř kolonie. Ty svým sousedkám na periferii dodávají cukry a aminokyseliny.
Stejný vztah “živitele” a “příživníka” přitom existuje také mezi zdravými a nádorovými buňkami v živočišném organismu. Normální buňky, především jaterní a svalové, zde produkují živiny, které jsou spotřebovávány v buňkách nádoru. To že podobná metabolická strategie je evolučně stará, vědci tušili, nikoho ale ani ve snu nenapadlo, že by tato “vzpomínka na minulost” mohla sahat až ke kvasinkám.
Tým pod vedením profesorky Zdeny Palkové z Katedry genetiky a mikrobiologie PřF UK své výsledky publikoval v časopise Molecular Cell. “Jsme přesvědčeni, že studium kvasinkových kolonií může podstatně přispět k pochopení základních metabolických procesů v nádorových buňkách. Získané poznatky mohou v dlouhodobé perspektivě pomoci při hledání nových způsobů léčby rakoviny,” říká Zdena Palková.
Laboratoř profesorky Palkové se výzkumu kolonií kvasinek věnuje dlouhodobě. Má na kontě řadu důležitých objevů týkajících se uspořádání a rozrůznění buněk v koloniích nebo komunikace mezi buňkami i mezi sousedními koloniemi. Například už v roce 1997 publikoval tým v časopise Nature objev, že kvasinkové kolonie se vzájemně “dorozumívají” prostřednictvím amoniaku, který uvolňují do okolí.
Zdroj: Týden.cz, 23. 5. 2012, http://www.tyden.cz/rubriky/veda/veda-…ky-pomohou-v-boji-s-nadory_235415.html
Prof. Palková patří mezi klíčové vědecké osobností jednoho z pěti výzkumných programů projektu BIOCEV (Výzkumný program 2 – Buněčná biologie a virologie). Dlouhodobě se na světové úrovni zabývá výzkumem chování buněk kvasinek, zvláště tvorbě jejich kolonií. Tyto organismy jsou nejen ekonomicky, ale hlavně vědecky nesmírně zajímavé, protože mohou sloužit jako poměrně jednoduché a levné modelové organismy. Většina jejich genů je však obdobná genům “vyšších” organismů včetně člověka, takže výsledky získané na tomto biologickém modelu mohou být velmi důležité i pro poznání funkcí normálních a nádorových lidských buněk. Znalosti molekulárních a buněčných mechanismů uplatňujících se při tvorbě a vývoji populací mikroorganismů, mohou také pomoci v boji proti mikrobiálním biofilmům, které jsou závažným problémem v medicíně.
Více informací naleznete v publikaci:
Čáp M, Štěpánek L, Harant K., Váchová L, Palková Z (2012) Cell differentiation within a yeast colony: Metabolic and regulatory parallels with a tumor-affected organism. Molecular Cell 46: 436-448
Kontakt: Prof. RNDr. Zdena Palková, CSc., Přírodovědecká fakulta UK; tel: 221 951 721, e-mail: zdenap@natur.cuni.cz