TLDR: Bojíte se o svůj džob? Že vaše pozice zmizí z trhu práce? Nebo naopak toho, že se za současné ekonomiky do důchodu jen tak nepodíváte? Podobné obavy by mohly stresovat i proteiny v našich buňkách, když ztratí funkci a už nejsou potřeba. Když vám ale život (nebo proteinům evoluce) zabouchnou dveře, často se otevírají jiné… Preprint studie tuna. 

Někdy protein bez své funkce z buněk zmizí, třeba tak, že sekvence DNA, která ho kóduje nebude předána do další generace. Vědátoři a vědátorky popsali protein, který musí makat dál. A to na poli stavebnictví. Jde o výzkum Wuhanské univerzity, kde se očividně nezkoumají jen netopýři z tamějších jeskyní.

„Co nám to trčí z buněk?“

Extrémně cool fičůrou našich buněk jsou bičíky a řasinky. Vlastně to jsou stejné organely, říkáme jim různě podle jejich funkce. Bičík, když tato organela šviháním pohání buňku, jako třeba některé parazity nebo spermie. Řasinka nebo cílium tomu nadáváme, když je buňka na jednom místě a bičuje okolní tekutinu, aby se hýbala. Takhle třeba buňky v naší dýchací trubce dostávají ven bordel. 

Jde vlastně o kuželovitou strukturu vytvořenou z mikrotubulů – buněčných kolejnic. Po nich jezdí ciliární vláčky, tahající náklad hore a dole. Tím nákladem jsou jednak stavební bloky cílie, jednak molekuly pro komunikaci mezi buňkami, které jsou cíliem vyflusnuty směrem k druhé buňce, které chtějí něco vzkázat.

„Takže se mrskaj všechny?“

Pohyblivé nejsou všechny cilie. Ty, co sebou mrskají, jsou toho pohybu schopny díky mašinerii proteinů uprostřed toho kuželu. Tyhle struktury cilií umožnují ohyb a tím pohyb (čumni na obrázek). 

Pak jsou tu evolučně mladší cilie – primární cilie. Schopnost pohybu ztratily, ale lidské buňky je stejně vyrábí – dokonce jsou v našich tělech přítomny ve více typech buněk, než ty pohyblivé. 

Jejich cílem není fackovat okolí, ale vysílat či přijímat signály z okolí. 

„Co ta wuhanská novinka?“

No a Protein Xap5 (X chromosome–associated protein 5) je zodpovědný za stavbu pohyblivých cilií a bičíků. Je trankripčním faktorem, což znamená, že sedí jako recepční v knihovně na konkrétním kusu DNA a rozhoduje, zda povolí buňce podle tohoto návodu vyrobit konkrétní proteiny. V tomhle případě proteiny pro pohyblivé cilie.

Jaké bylo překvapení pro Weihua Wang, když s Zhangfeng Hu a kolegy našli Xap5 makat i v buňkách, které žádné pohyblivé cílie nemají! K čemu ovládat tvorbu aparátu pohyblivých cílií, když tam není? V buňkách, které vytváří jen nepohyblivou primární cilii. 

„Proč si ten bazmek buňky nechali?“

Xap5 se možná těšil do evolučního důchodu (čti ztráta genu, nebo alespoň jeho bezcílné posedávánv jádře. Evoluce pro něj však měla připravený rekvalifikační kurz! V buňkách s primárními cílie i totiž Xap5 umí přivolat protein Nono.

Protein-staršina tedy řeší ve firmě zvané buňka povýšil – nyní nerozhoduje o výrobě proteinů, ale šéfuje proteinu, který o výrobě rozhoduje. Stejně jako dobrý CEO totiž buňka nevyhazuje proteiny, které se už nehodí. Daleko efektivnější je zaměstnance použít na jiné pozici, než si vyrábět úplně nového.

„Čupr, ale k čemu to je?“

Hrabání se v evoluci života nám nabízí dynamický příběh roztodivných tvorů – bakterií, řas, lenochodů nebo lidí, kteří se snaží přizpůsobit na měnící se prostředí. To vyžaduje změny chování i změny našich buněk. Výzkumy, jako je tato novinka z Wuhanu nás taky přivádí na funkci proteinů, které je fajn sledovat v kontextu různých nemocí.

Poruchy bičíků a cilií se souhrně nazývají ciliopatie. Protože jsou tydle organely důležité pro pohyb, vedou jejich poruchy k problémům s pohyby spermií, pohybem tekutin ve vejcovodech, plicích, ale i v mozku. Signalizaci navíc potřebují prakticky všechny buňky, takže může docházet k vývojovým poruchám, protože při vývoji embrya je fakt nutná komunikace mezi buňkami. Která se stane oční buňkou? Která buňkou prstu na noze? 

Když tahle komunikace nefunguje, může dojít ke ztrátě zraku, zisku několika prstů navíc, nebo i poruchám mozku. 

Každým popsaným ciliárním proteinem se dostáváme dál v diagnostice a v budoucnu třeba i k zacílení genových terapií ciliárních poruch. Do praxe to pak v Česku uvádí Vědecká skupina MUDr. Uhlíka v Motolské nemocnici, zaměřující se na diagnostiku a péči o pacienty a pacientky s ciliopatiemi.

Máte-li tedy obavy ze ztráty zaměstnání, nezoufejte. Trh práce, stejně jako evoluce generuje nové pracovní pozice a nějak se to vystříbří. Jen je potřeba být flexibilní a počítat s tím, že na váš názor trh práce prdí stejně jako evoluce na pocity jednotlivých genů. 

[Filip Šlapal]

Vědátor vznikl jako spinoff spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd, dnes jej provozuje spolek Hyperion Media. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – kontaktní mail je [email protected]