Nově objevená funkce bílkoviny Hakai u rostlin může pomoct s výzkumem rakoviny

Klasickým nástrojem odborníků na vývojovou biologii rostlin je takzvaná náhodná mutageneze, při níž v modelových rostlinách zcela náhodně pozměňují genetickou informaci a pak k dalšímu výzkumu vybírají mutanty, které zapadají do studované tematiky a podrobně je charakterizují.

Občas tak přijdou i na věci poměrně vzdálené původnímu záměru, nebo popíší již známý proces v nových souvislostech. Nedávno tak Kamil Růžička z institutu Ceitec Masarykovy univerzity přisoudil nečekanou funkci bílkovině, která je známá pod názvem Hakai.

„S kolegy z Británie a Finska jsme se zabývali tím, jak se v rostlinách formují cévní svazky a hledali bílkoviny a mechanismy zodpovědné za to, jak se v příslušných částech rostlin z nespecializovaných kmenových buněk stávají buňky specializované na vedení vody. Abychom zjistili, jaké mechanismy ovlivňují specializaci buněk, pozměnili jsme genetickou informaci u huseníčku rolního, který využíváme jako modelovou rostlinu, a sledovali jsme, co se stane,“ přiblížil svůj výzkum Růžička.

Následovaly další pokusy, k nimž bylo potřeba vyčistit danou bílkovinu, a to nejlépe spolu s jinými bílkovinami, které se na ni vážou. Na tom spolupracovali s kolegy z Belgie. „Při tomto procesu získáte komplex bílkovin, s nimiž ta vaše reaguje. Z jejich povahy pak můžete usuzovat, jakou může mít v organismu funkci,“ popsal další postup Růžička.

„Podařilo se nám zjistit, že tento komplex je evolučně velmi dobře konzervovaný v řadě organismů – od jednobuněčných až po člověka, což naznačuje, že má pro fungování organismů velký význam. Naše data o něm však příliš neodpovídala tomu, co se o něm psalo v odborné literatuře,“ podotkl biolog s tím, že výzkum za pomoci náhodné mutageneze je trochu jako kolo štěstěny. „Někdy se jen vrátí vklad, někdy zbankrotujete a někdy vám padne tak velká výhra, že se s ní musíte teprve naučit zacházet. Právě to se stalo nám,“ uvedl Růžička.

Vědci totiž zjistili, že bílkovina Hakai se pojí s bílkovinnými komplexy zodpovědnými za takzvanou metylaci mRNA, což je molekula RNA, do níž se přepíše část genetické informace z DNA a slouží pak jako vzor pro výrobu dalších bílkovin. „Podobný bílkovinný komplex existuje u rostlin i u lidí, u lidí je mimo jiné spojovaný se vznikem rakoviny. Těší mě, že genetika rostlin může být užitečná i v jiných oborech. Nikdy jsem se o výzkum RNA ani rakoviny nezajímal a teď jsem musel spoustu věcí dostudovat,“ uvedl.

Doplnil, že zatím neví, co má nově charakterizovaná bílkovina má přesně do činění s rostlinnými cévami.. „Pracujeme na tom. V tento moment to lze vyjádřit snad jen aforismem: Pokud je metylace mRNA u rostlin potlačena, vytvářejí se pletiva vedoucí vodu velmi špatně,“ uvedl Růžička v narážce na jméno bílkoviny Hakai, což znamená japonsky „zánik“.

Masarykova univerzita | Masaryk university