Sciencemag.cz
Doporučujeme
Tým českých vědců z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy v Praze a Mikrobiologického ústavu AV ČR, pod vedením prof. Zdeny Palkové, jako první na světě zjistil, že kolonie pivní kvasinky jsou tvořeny dvěma typy buněk, které jsou nápadně odlišné svým vzhledem i způsobem využívání a zpracování živin. Vztahy mezi těmito dvěma typy kvasinkových buněk značně připomínají vztahy mezi normálními a rakovinnými buňkami v těle živočichů včetně člověka. Tento český objev je tímto významný jak pro poznání života mikroorganizmů, tak pro studium rakoviny. Výsledky výzkumu zveřejnil v květnu 2012 prestižní odborný časopis Molecular Cell.
Pivní kvasinka (Saccharomyces cerevisiae), používaná například při výrobě piva nebo jako droždí při kynutí těsta, je jednobuněčný organizmus. Za vhodných podmínek ovšem vytváří kolonie – několik milimetrů velké kruhovité útvary. Kolonie jsou složeny z mnoha buněk, které spolu komunikují a vzájemně se ovlivňují, podobně jako buňky mnohobuněčného organizmu.
Biologové z Přírodovědecké fakulty UK a Mikrobiologického ústavu Akademie věd ČR nyní zjistili, že zhruba po 7–10 dnech růstu kvasinkové kolonie se její buňky začínají rozrůzňovat na dva typy, které vědci pojmenovali U a L. U-buňky tvoří horní vrstvu kolonie, zatímco v dolní vrstvě se nacházejí L-buňky. Oba typy buněk se od sebe výrazně liší velikostí, vnitřní strukturou a fyziologickými vlastnostmi. U-buňky jsou větší, méně náchylné ke stresům a přežívají delší dobu. Mají také jiný metabolizmus než L-buňky: využívají přednostně jiné živiny a zpracovávají je poněkud odlišným způsobem.
Dosavadní výsledky ukazují, že L-buňky zřejmě uvolňují živiny, jimiž zásobují U-buňky. Jde hlavně o cukry a aminokyseliny. Stejný vztah „živitele a příživníka“ přitom existuje také mezi zdravými a nádorovými buňkami v živočišném organizmu. Normální buňky, především jaterní a svalové, zde produkují živiny, které jsou spotřebovávány v buňkách nádoru. Český výzkum nyní přináší důkazy, že biochemické dráhy zodpovědné za tento tok živin jsou u kvasinek a živočichů pozoruhodně podobné.
„Jsme přesvědčeni, že studium kvasinkových kolonií může podstatně přispět k pochopení základních metabolických procesů v nádorových buňkách. Získané poznatky pak mohou v dlouhodobé perspektivě pomoci při hledání nových způsobů léčby rakoviny,“ říká Zdena Palková z Katedry genetiky a mikrobiologie Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy v Praze.
Laboratoř profesorky Palkové se výzkumu kolonií kvasinek věnuje dlouhodobě. Má na kontě řadu důležitých objevů týkajících se uspořádání a diferenciace buněk v koloniích či komunikace mezi buňkami i mezi sousedními koloniemi. Například již v roce 1997 publikoval tým v prestižním časopise Nature objev, že kvasinkové kolonie se vzájemně „dorozumívají“ prostřednictvím amoniaku, který uvolňují do okolí. Od roku 2003 tento originální výzkum významně posiluje plodná spolupráce s laboratoří Dr. Libuše Váchové z Mikrobiologického Ústavu AV ČR.
