BIOCEV

Výzkum a vývoj realizovaný v BIOCEV je zaměřený na oblast biotechnologií a biomedicíny. Vědecká náplň BIOCEV je rozdělena do pěti výzkumných programů, každý z nich má své výzkumné projekty.

• Funkční genomika
• Buněčná biologie a virologie
• Strukturní biologie a proteinové inženýrství
• Biomateriály a tkáňové inženýrství
• Vývoj léčebných a diagnostických postupů

Program Buněčná biologie a virologie zahrnuje čtyři vzájemně se doplňující podprogramy: Eukaryotická mikrobiologie, Biologie nádorových buněk, Virologie a Struktura a diferenciace savčí buňky. Dohromady pokrývají výzkum buněčných funkcí u spektra eukaryotických buněk, jak jednobuněčných eukaryot s důrazem na patogeny (parazitická protista), eukaryotické mikroby tvořící organizované mnohobuněčné struktury (kvasinky), buňky savčích tkání, tak i interakce mezi eukaryotickými buněčnými strukturami a jednoduchými intracelulárními parazity (viry).

Vědci zapojení do programu Buněčná biologie a virologie mohou ke své práci využívat špičkově vybavenou servisní laboratoř Zobrazovací metody, která je součastí české a evropské výzkumné infrastruktry CzechBioImaging a EuroBioImaging.

Na programu se podílí i skupina Genomika eukaryot a laterální genový přenos, již vede doc. Mgr. Vladimír Hampl, Ph.D.

Čím se vaše laboratoř konkrétně zabývá? — Jsme evoluční protistologové, což znamená, že se nezajímáme o nic menšího než o původ a evoluci života eukaryot, tedy organismů s buněčným jádrem. Zkoumáme především jednobuněčné eukaryoty, a to bičíkovce, jejich diverzitu, molekulární a buněčnou biologii. Speciálně se věnujeme anaerobům a jejich neobvyklým a zajímavým vlastnostem. Některé výrazně redukovaly, nebo dokonce zcela ztratily mitochondrie. Věnujeme se také euglenám (krásnoočkům), ty jsou zase velmi zajímavé proto, že je v nich přítomný zelený sekundární plastid. Krásnoočka jej v minulosti získala, když kdysi jejich předek pozřel zelenou řasu, která se stala součástí jejich organismu, vznikla tak jakási chiméra. My se snažíme zjistit, co se dělo s geny oné pozřené zelené řasy, kolik jich v euglenách zůstalo.

Jak to zkoumáte? — U našich objektů zájmu osekvenujeme genomy nebo transkriptomy (mRNA), takže získáváme obraz genetické informace v buňce i všeho, co je v tu chvíli v ní exprimováno. A z toho si „vytaháváme“ jednotlivé geny a snažíme se odhadnout, jak fungují ony redukované mitochondrie, nebo zda tam vůbec jsou. V případě euglenid sledujeme, kolik genů pochází ze zelených řas, do jaké míry je tedy jejich genom chimérický. Po sekvenaci genomu následují pokusy buněčně-biologické, lokalizujeme proteiny v buňkách a rádi bychom přišli na to, jak se dostávají z cytoplazmy do sekundárního
plastidu.

Co se pro vás změnilo přechodem z pracoviště ve Viničné do BIOCEV? — Metry čtvereční ve Viničné už opravdu nestačily. Ale v BIOCEV jsme dostali nejen nové místnosti a stoly, ale také moderní přístroje, plně vybavenou špičkovou laboratoř a také možnost využívat skvěle vybavené servisní laboratoře.

BIOCEV vznikl i za účelem transferu výsledků základního výzkumu do biomedicíny, biotechnologií… — Nyní zahajujeme ve spolupráci s ostatními týmy projekt zaměřený právě na vytipovávání terapeutických cílů u některých parazitů, mezi něž patří i některé druhy „našich“ anaerobů. Týmy kolegů Jana Tachezyho, Pavla Doležala a Roberta Šuťáka se těmito parazity dlouhodobě zabývají a naše skupina by k nim chtěla přispět z hlediska genomiky. Máme osekvenováno hodně příbuzných prvoků, genomy těchto parazitů jsou také známy, srovnáváním můžeme vytipovávat zajímavé geny a proteiny a určovat jejich funkci. Na některé z nich, jak doufáme, bude možné v budoucnu cílit léčbu.

Jak úspěšná je vaše skupina publikačně? — Loni jsme v časopise Current Biology přinesli důkazy, že prvoci Monocercomonoides v průběhu evoluce zcela ztratili mitochondrie. Ale tyto byly výsledkem mnohaleté práce, nastartované ještě na půdě Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy, a že článek vyšel až poté, co se tým přestěhoval do BIOCEV, je shoda okolností (Vesmír 95, 354, 2016/6). Jsme tady něco víc než rok, to je příliš krátká doba na další výrazné objevy. Uvidíme, co vzejde z další práce, a ostatně také ze spolupráce s lidmi z Akademie věd ČR, v rámci BIOCEV k sobě máme mnohem blíž.