Vedci pod vedením docenta Juraja Gregáňa z Prírodovedeckej fakulty Univerzity Komenského v Bratislave objavili nový proteín Dbl2, ktorý umožňuje opraviť poškodenú genetickú informáciu (DNA) a tiež umožňuje sexuálne rozmnožovanie. Vďaka tomuto objavu bude možné lepšie pochopiť, ako bunka opravuje poškodenú DNA.
Vedecký tím doc. Juraja Gregáňa z Katedry genetiky Prírodovedeckej fakulty Univerzity Komenského (PriF UK) v Bratislave nedávno publikoval vo vedeckom časopise PLoS Genetics článok, v ktorom popisuje funkciu nového proteínu Dbl2 v DNA oprave. Mgr. Lucia Molnárová, doktorandka PriF UK, spolu s Dr. Silviou Bágeľovou Polákovou, z Ústavu biochémie a genetiky živočíchov SAV, zistili, že Dbl2 zohráva významnú úlohu v homologickej rekombinácii (zmene usporiadania), ktorá je jednou z dôležitých dráh DNA opravy. Dbl2 proteín je dôležitý aj pre správne fungovanie meiózy.
Ďalší výskum na myšiach a ľudských bunkách ukáže, či proteín Dbl2 môže pomôcť v liečení ochorení, ako je rakovina či neplodnosť. Docent Juraj Gregáň vysvetľuje: „Odhaduje sa, že v jednej ľudskej bunke vznikne v priebehu dňa až niekoľko tisíc DNA poškodení. Ak nie sú včas opravené, môže v bunke dôjsť k rôznym genetickým zmenám, ktorých dôsledkom môže byť napríklad strata kontroly nad bunkovým delením a vznik rakoviny.“
Na otázky súvisiace s novým objavom redaktorke portálu CVTI SR Veda na dosah odpovedali: doc. Juraj Gregáň, Dr. Silvia Bágeľová Poláková a Mgr. Lucia Molnárová.
M. B.: Ako sa Vám podarilo zistiť, že za opravu DNA v bunke zodpovedá proteín Dbl2? A kde sa tento proteín nachádza?
„Na začiatku sme chceli spoznať proces meiózy na molekulárnej úrovni. Meióza je proces, ktorým vznikajú pohlavné bunky – vajíčka a spermie. V kvasinkách meióza funguje podobne, akurát nevznikajú spermie, ale spóry. Našim cieľom bolo nájsť proteíny, ktoré sú pre tento proces meiózy dôležité. Analyzovali sme veľké množstvo génov v kvasinkách s nádejou, že nájdeme mutované kvasinky, kde tento proces meiózy nefunguje správne. Našli sme viacero nových génov, ktorých funkcie zatiaľ neboli popísané a jeden z nich bol práve Dbl2. Potom začína tá náročná práca. Ak nájdeme gén dôležitý pre meiózu, tak chceme zistiť, čo robí a akú má funkciu. A práve tam urobili Silvia a Lucia veľmi veľa a zistili veľmi presne, čo ten proteín robí a na čo je dobrý.
Proteín Dbl2 sa nachádza v jadre bunky spolu s DNA a my sme zistili, že ak tento proteín chýba, DNA sa nevie rozdeliť počas mitotického alebo meiotického delenia.“
M. B.: Váš objav vzbudil pozornosť odbornej i širokej laickej verejnosti. Aký je jeho prínos z vedeckého hľadiska?
„Objasnenie funkcie Dbl2 proteínu určite prispelo k lepšiemu pochopeniu procesov DNA opravy. DNA oprava úzko súvisí so vznikom rakoviny a príčinami neplodnosti a preto dúfame, že pochopenie funkcie Dbl2 povedie v budúcnosti aj k lepšej liečbe týchto ochorení.“
M. B.: Čo poškoduje DNA?
„DNA v našich bunkách je vystavovaná rôznym vonkajším faktorom, ktoré ju môžu poškodzovať, napríklad fajčenie, strava, alebo pobyt na slnku. Navyše každá bunka v našom tele musí bojovať so svojou vlastnou nedokonalosťou a odstraňovať chyby vo svojich procesoch počas bunkového delenia.“
M. B.: Ako si môžeme predstaviť opravu DNA?
„Ako ktorúkoľvek inú opravovňu. Existujú proteíny v bunke, ktoré poškodenia DNA spozorujú a zhromaždia ďalšie vhodné proteíny, ktoré tieto poškodenia opravia.“
M. B.: Avizovali ste, že vo výskume budete pokračovať. Aký máte najbližší cieľ?
„Funkciu Dbl2 proteínu sa nám zatiaľ podarilo popísať iba pomocou klasických molekulárno-genetických metód a mikroskopie a práve teraz by sme chceli popísať jeho funkciu aj biochemicky. Doteraz sme všetky procesy sledovali v bunkách. Teraz by sme tento proteín chceli dostať von z bunky a jednotlivé biochemické reakcie, ktorých sa tento proteín zúčastňuje, zrekonštruovať v skúmavke. Chceli by sme čo najlepšie vysvetliť fungovanie mechanizmov opravy DNA. My sa sústredíme na procesy DNA opravy a detailné poznanie procesov sa dá potom využiť v medicíne.“
M. B.: Zostane zloženie Vášho výskumného tímu nezmenené?
„Dbl2 projekt sme začínali ešte v laboratóriu Juraja Gregáňa vo Viedni. Pred asi dvoma rokmi Juro Gregáň presťahoval svoje laboratórium na Slovensko, na Prírodovedeckú fakultu Univerzity Komenského v Bratislave, kde pôsobí aj jeho PhD študentka Lucia Molnárová a diplomant Daniel Filip. Silvia Bágeľová Poláková po post-doc pobyte u Jura Gregáňa získala návratové štipendium SASPRO a teraz vo výskume pokračuje aj s jej PhD študentkou Ivanou Mišovou a Zsigmondom Benkom na Ústave biochémie a genetiky živočíchov SAV. Budeme radi, ak sa v budúcnosti do Dbl2 projektu zapoja noví študenti.“
M. B.: Ďakujem za rozhovor.
Rozhovor pripravila: Marta Bartošovičová, NCP VaT pri CVTI SR
Foto: uniba.sk, archív
Vedci UK objavili nový proteín, ktorý opravuje poškodenú DNA a umožňuje sexuálne rozmnožovanie