Výzkum

Výzkum

Vedoucí laboratoře:

Ing. Andrej Šušor, Ph.D.

E-mail: susor@iapg.cas.cz
Pevná linka: +420 315 639 591
Oddělení: Laboratoř biochemie a molekulární biologie zárodečných buněk
Budova: Liběchov/E
Linka: 291

 

Videospot laboratoře

Odkaz pro stažení videa a titulků.

Výzkumné zájmy:

Vývoj pohlavních buněk je klíčový proces při rozmnožování savců i nižších živočichů. Samičí/ženská pohlavní buňka, zvaná oocyt, při svém vývoji nejprve intenzivně roste a poté vstupuje do speciálního buněčného dělení, meiózy, která umožní zmenšení jeho genetické informace na polovinu (druhou polovinu genetické informace přináší do vznikajícího embrya spermie). Tyto procesy jsou tedy nutné pro vývoj oocytu schopného oplození a jeho dalšího vývoje v embryo.

Jedním z hlavních problémů při meióze u savců je vysoký výskyt chybně rozdělených oocytů. To může vést k vadám v rozložení genetické informace uvnitř oocytů, tzv. chromozomálním aberacím, které jsou častější u samičích/ženských pohlavních buněk a zřejmě se zvyšují s přibývajícím věkem matky. Nesprávné rozdělení genetické informace v oocytu má závažné důsledky – zahrnující i samovolné potraty a vrozené vady plodu.

Zmíněnou problematiku řešíme ve dvou hlavních oblastech výzkumu: 

Lokalizace translace mRNA ve vajíčku

Genetická informace (DNA) je v buňkách přepisována do mRNA a ta je následně překládána do proteinů, které jsou základem pro život buňky (např. podílejí se na samotné výstavbě buňky, řídí chemické reakce, atd.).

Oocyt se ve chvíli, kdy vstupuje do meiózy, odlišuje od ostatních buněk tím, že přepis genetické informace z DNA do RNA je pozastaven. Buňka je tak téměř zcela závislá na zásobě mRNA, kterou si předtím vytvořila a kterou v průběhu meiózy překládá do proteinů.

Rozmístění (lokalizace) jednotlivých mRNA ve velkém oocytu a jejich překlad (translace) v přesně daný čas a na správném místě se zdají být zásadní pro řízení meiózy v oocytu. Nesprávně rozmístěné mRNA nebo jejich nesprávně načasovaná translace mohou vést ke špatnému rozdělení oocytu, a tím také k již zmíněným vadám při vývoji embrya. V této oblasti zůstávají stále nezodpovězené otázky, na jejichž řešení se zaměřujeme.

 

Řízení aktivity proteinů vázajících RNA při meióze

Jednou z funkcí proteinů vázajících se na RNA je určovat osud RNA v buňce. Takové proteiny označujeme zkratkou RBP („RNA binding proteins“). Do této proteinové rodiny patří, kromě jiných, protein CPEB. Jejího funkce je prodlužování jednoho konce mRNA, což je atraktivní pro ribozom, který přímo vykonává translaci mRNA do proteinu. Protein CPEB tedy umožňuje translaci mRNA a její načasování. U proteinu CPEB bylo popsáno, že je ovlivňován, kinázou Aurorou A. To ovšem platí pouze u nižších živočichů, jako je žába drápatka. My jsme prokázali, že u savců tento vztah neplatí. Proto se dále zabýváme dalšími proteiny, které ovlivňují funkci CPEB v savčím oocytu. CPEB a další podobně zásadní proteiny totiž mají přímý vliv na vývoj oocytu (jeho meiózu) a po jeho oplození na vývoj embrya.

V souhrnu naše poznatky přispívají k lepšímu pochopení dějů v savčím oocytu a embryu, které jsou nesmírně důležité pro další vývoj nového jedince. Vznikne-li zásadní chyba na počátku, v meióze, ovlivní to celý další vývoj embrya. Porozumění všem těmto dějům na úrovni molekul může přinést nové možnosti v léčbě poruch reprodukce.

Bližší informace naší práce můžete najít v publikovaných vědeckých časopisech.

 

Laboratoř biochemie a molekulární biologie zárodečných buněk