Rakovina či zpomalení stárnutí jsou slova, která si mnoho lidí spojuje s pojmem telomery. Jde o konce chromozomů, které v podstatě chrání genetickou informaci v podobě spiralizovaného vlákna DNA.
Během života buňky se telomery postupně zkracují, a limitují tak délku jejího života. Pokud se jejich funkce naruší, může to vést právě k rakovinnému bujení.
Jejich fungováním a především regulací jejich stability se zabývá výzkumná skupina Molekulární komplexy chromatinu, která pod vedením Jiřího Fajkuse působí v Ceitecu a je také součástí Národního centra pro výzkum biomolekul Přírodovědecké fakulty MU. Za řadu prací, které přispěly k objasnění některých mechanismů zajišťujících stabilitu chromozomů, získaly letos tyto týmy Cenu G. J. Mendela, kterou udílí rektor za mimořádné výzkumné výsledky s mezinárodním významem.
Vědci se zabývají především rostlinnými telomerami. Miloslava Fojtová zkoumá například epigenetické změny genetické informace, tedy takové, za nimiž stojí změny v uspořádání komplexů DNA a bílkovin, a nikoliv přímo změny v sekvenci DNA.
„Telomery u rostlin jsou od živočišných rozdílné. Liší se především v tom, že v rostlinách se v důsledku buněčného dělení během růstu a vývoje rostlin nezkracují. Když jsme však v rostlinách omezili methylaci DNA, která ovlivňuje strukturu chromatinu, a tedy i přepis genetické informace, zjistili jsme, že i když se rostliny chovaly normálně, telomery se u nich výrazně zkrátily a navíc se tato změna přenesla i do další generace rostlin,“ přiblížila svůj výzkum Fojtová.
Podle ní je v týmu dobré a stimulující prostředí. „Máme mimořádnou volnost v tom rozhodovat o směřování našeho výzkumu, což podporuje tvůrčího ducha. Hodně také zapojujeme do výzkumu studenty,“ podotkla Fojtová.
Potvrzuje to i doktorandka Veronika Muchová. „Výborně spolupracujeme a jsme vytrvalí v tom, že když někdo na něco přijde, odvíjí se od toho pak práce dalších lidí. Nikdy také nevzdáváme věci, jejichž řešení se zdá být složité,“ uvedla Muchová. Právě její práce navazuje na výzkumy kolegyně Ivy Mozgové. Ta před pěti lety objevila nový typ genové nestability u rostlin a Muchová nyní popsala její mechanismus.
I když se na to lidé často ptají, výzkumy genové stability u rostlin přímou souvislost se studiem stárnutí buněk či rakovinou nemají. Brněnská skupina však přispívá k výzkumům i v této oblasti. Telomery v lidských buňkách zkoumá Ctirad Hofr a jeho tým. „Zabýváme se mechanismem jejich vzniku, zkoumáme tedy vzájemné působení telomerových proteinů a DNA a vznik ochranných struktur konců chromozomů,“ uvedl Hofr. Doplnil, že se zabývají především biofyzikálním a biochemickým měřením toho, jak pevné jsou vazby jednotlivých složek, z nichž se telomery skládají. Z toho lze pak usuzovat na význam interakcí při udržování stability telomer a plnění ochranných funkcí.
Kombinace výzkumu rostlinných a živočišných telomer je pro skupinu přínosná. „Náš přístup je komparativní. Víme například, jak funguje ochranná struktura telomer u savců, která brání tomu, aby je buňka opravovala jako poškozenou DNA, a chceme zjistit, zda je u rostlin něco podobného,“ dodal Fajkus.