Grantová agentura ČR (GA ČR) ve spolupráci s německou agenturou Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) podpoří nový tříletý projekt, na kterém se budou podílet vědci z obou zemí – za českou stranu to bude výzkumný tým z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy.
Návrh projektu byl hodnocen formou Lead Agency, kdy návrh projektu hodnotí pouze jedna ze zapojených agentur a druhá, partnerská, od ní hodnocení přebírá. GA ČR u tohoto projektu vystupovala jako partnerská agentura. Každá agentura financuje tu část výzkumu, kterou provádí vědci z institucí na jejím území.
Německo-český projekt (DFG – GA ČR)
Reg. č.
Navrhovatel
Název projektu
Uchazeč
Doba řešení
25-18668L
doc. Mgr. Alice Exnerová, Ph.D.
Evolutionary drivers of variation in sequestered defenses and warning coloration in a community of Milkweed bugs
Spolupráce s partnerskou agenturou z Německa, ale i s agenturami z dalších zemí, probíhá díky iniciativě WEAVE. Jejím cílem je odstranit bariéry mezinárodní vědecké spolupráce a propojit 12 evropských agentur podporujících základní výzkum. Další projekty hodnocené formou Lead Agency, v nichž GA ČR figuruje jako partnerská agentura, budou postupně oznamovány v průběhu celého roku.
Výzkumný tým vedený prof. Pavlem Jungwirthem z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR zjistil, že během procesu, kdy se kapalina mění z nekovu na vodivý kov, vzniká ještě jeden, zatím nepopsaný jev. Jedná se o fázi, kdy se systém spontánně velmi rychle přepíná mezi kovem a nekovem, aniž by vydržel v jednom z těchto stavů delší čas. Úplně novou teorii podpírají pokročilé výpočty molekulárního modelování. Studie vzniklá ve spolupráci s Oxfordskou univerzitou, Matematicko-fyzikální fakultou UK a Ústavem fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR za podpory Grantové agentury ČR zaujala významný vědecký časopis Nature Communications.
Pavel Jungwirth a jeho kolegové se věnují přechodu látek z nekovového do kovového stavu systematicky a řadu let. Vycházejí přitom z předpokladu, že mezi kovy nepatří jen materiály s pevným skupenstvím, ale také některé kapaliny. Jejich model, kdy přidávali alkalický kov, lithium, sodík nebo draslík, do kapalného amoniaku, až se z modrého elektrolytu stal zlatý kovový roztok, zaujal před pěti lety další metu vědeckého světa, časopis Science.
Z alkalického kovu se uvolňují elektrony a čím víc jich v roztoku je, tím víc se propojují, až vznikne tzv. vodivostní pás, tedy kov. Vědci z ÚOCHB vyvinuli metodiku, díky níž dokázali přerod nekovu v kov v kapalině nejen spočítat, ale také experimentálně ověřit na synchrotronovém urychlovači částic metodou fotoelektronové spektroskopie. Tento objev jim nyní umožnil, aby pomocí pokročilých výpočtů molekulové dynamiky přišli s novou hypotézou, a sice že neexistuje pouze nekov, nebo kov, ale také fáze, v níž se systém velmi rychle, během desítek femtosekund, přepíná mezi oběma stavy.
„Zatím nikomu nedošlo, že se systém může převracet mezi kovem a nekovem na velmi rychlé časové škále. Tímhle způsobem zatím nikdo nepřemýšlel. Jedná se o nový fyzikální jev a my věříme, že naše (teoretické) závěry jsou dostatečně přesné,“ upozorňuje prof. Jungwirth.
Obr.: Přechod mezi modrým elektrolytem a zlatým kovem v roztocích lithia v kapalném amoniaku. Počítačové simulace předpovídají, že při určitých koncentracích se systém velmi rychle sám přepíná tam a zpět mezi elektrolytem s nízkou vodivostí (modře) a kovem s vysokou vodivostí (zlatě).
Nyní se vědci snaží dokázat správnost svých výpočtů pomocí experimentu. Hledají pracoviště, které zvládne velmi rychlé přepínání mezi nekovem a kovem změřit.
„Nebude to jednoduché, protože přepínání se děje velmi rychle, v řádech miliontin miliontiny vteřiny, nebo v ještě kratší době. Musíme se ptát, jak tento neobvyklý proces během pokusu pozorovat. Využít se pokusíme ultrarychlé lasery, jimiž disponují i některé laboratoře u nás v ústavu,“ vysvětluje první autor studie doktorand Marco Vitek.
Jestli se Jungwirthově týmu a jejich spolupracovníkům podaří výpočty experimentálně potvrdit, obohatí jejich zjištění vědu na pomezí fyziky a chemie o znalost nového fyzikálního jevu, který v učebnicích zatím chybí.
Studie: Vitek, M.; Igor Rončević; Marsalek, O.; Schewe, H. C.; Jungwirth, P. Rapid Flipping between Electrolyte and Metallic States in Ammonia Solutions of Alkali Metals. Nat. Commun.2025, 16 (1). https://doi.org/10.1038/s41467-025-59071-z
Stříhání a spojování RNA je klíčový proces pro tvorbu bílkovin v našich buňkách. Vědci z Ústavu molekulární genetiky AV ČR odhalili nové bílkoviny, které pomáhají správně poskládat složitý sestřihový komplex – v rolích kadeřníka, dohazovače a Sisyfa. Výzkum podpořený GA ČR tak výrazně posunul znalosti o molekulárních principech mRNA sestřihu.
Jak buňka stříhá a šije RNA
Lidské geny obsahují informace o tom, jaké bílkoviny buňky potřebují a kdy si je mají vyrobit. Před více jak 40 lety bylo zjištěno, že informace pro výrobu bílkovin není v našich genech uložena kontinuálně, ale je přerušována dlouhými úseky DNA, které pro výrobu bílkovin nejsou potřeba. Před syntézou bílkovin je tedy nutné tyto sekvence vyjmout a úseky, které kódují informaci pro přípravu bílkovin, spojit. Proces spojování se neděje na úrovni DNA, ta zůstává netknutá, ale až po přepisu genetické informace do RNA.
V molekule RNA jsou nekódující sekvence identifikovány, z RNA vyjmuty a zbylá část řetězce RNA je poté spojena dohromady. Tomuto procesu se říká mRNA sestřih (mRNA – messenger nebo také mediátorová RNA) a musí probíhat s ohromnou přesností. Pokud by se rozpoznání nekódující sekvence posunulo, byť jen o jediné písmenko genetické abecedy, došlo by ke znehodnocení informace a tato chybná mRNA by nemohla sloužit jako návod pro výrobu bílkoviny.
Tento mRNA sestřih je realizován obrovským tzv. sestřihovým komplexem. Jedná se v podstatě o molekulární nůžky spojené se šicím strojem. Po nalezení rozhraní mezi kódujícím a nekódujícím úsekem molekulární nůžky mRNA nastřihnou a vyjmou nepotřebný kousek RNA a šicí stroj volné konce zase spojí dohromady.
Sestřihový komplex se skládá z 200 různých součástek a je jedním z největších a nejsložitějších molekulárních strojků, které se v našich buňkách nacházejí. Navíc se tento komplex neskládá jen z bílkovin, jak bývá u enzymů katalyzujících různé reakce zvykem. V sestřihovém komplexu se nacházejí i krátké RNA, tzv. snRNA, které jsou klíčové pro navedení nůžek na správné místo a které asistují i při následném sešití volných konců. Složit takto sofistikovaný komplex není nic jednoduchého, a tak není překvapivé, že mnohé mutace v jeho komponentech vedou k defektům v RNA sestřihu, což má za následek různé dědičné poruchy.
RNA u kadeřníka
Kadeřník, dohazovač a Sisyfos v buňce
Laboratoř biologie RNA vedená Davidem Staňkem zkoumá, jak buňky sestřihový komplex skládají a jak zajišťují, aby při jeho formování nedocházelo k chybám. Díky projektu financovanému Grantovou agenturou České republiky (GA ČR) popsali funkci tří bílkovin, které napomáhají správnému skládání a recyklaci sestřihového komplexu.
Čeští výzkumníci ukázali, že bílkovina Gemin3 je vlastně takový kadeřník, který snRNA „češe“, aby se na ně mohly správně navázat bílkoviny tvořící sestřihový komplex. Pokud je snRNA „rozcuchaná“, její partnerské bílkoviny se na ni nenavážou, což vede k chybám v RNA sestřihu a k odumírání motorických neuronů, které svými nervovými vlákny spojují míchu se svaly.
Vědci se dále soustředili na bílkovinu TSSC4 a zjistili, že pomáhá jednotlivým dílkům sestřihového komplexu najít v chaotickém prostředí buněčného jádra vhodné partnery a správně se s nimi spárovat. V podstatě se jedná o molekulární obdobu Kecala z Prodané nevěsty. Zajímavostí je, že mutace v této bílkovině jsou spojeny s nižší tělesnou výškou, ale není vůbec jasné, proč tomu tak je.
Komplikací, kterým musí naše buňky při mRNA sestřihu čelit, je však více. Sestřihový komplex není stabilní, a kdykoliv na mRNA udělá jeden šev, rozpadne se a buňky ho musí recyklovat a znovu složit. Doslova sisyfovská práce. Při té buňkám asistuje bílkovina SART3, která se na použitý sestřihový komplex váže a pomáhá ho dostat zpět do formy.
Autor článku David Staněk (dole uprostřed) a Laboratoř biologie RNA, Ústav molekulární genetiky AV ČR
Grantová agentura ČR (GA ČR) ve spolupráci s německou Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) a polskou Narodowe Centrum Nauki (NCN) podpoří nový trilaterální projekt. Za českou stranu na něm budou pracovat vědci z Mikrobiologického ústavu AV ČR.
Návrh tříletého projektu byl zhodnocen formou Lead Agency, kdy návrhy vědeckých projektů hodnotí pouze jedna ze zapojených agentur a ostatní od ní hodnocení přebírají. GA ČR u tohoto projektu vystupovala jako hodnoticí agentura. Každá agentura financuje tu část výzkumu, kterou provádí vědci z institucí na jejím území.
Česko-německo-polský projekt (GA ČR – DFG – NCN)
Registrační číslo
Navrhovatel
Název
Uchazeč
Doba trvání
Oborová komise
25-17184K
Cristian Villena Alemany, PhD
Eutrophication and AAP bacteria: changes in the contribution of AAP bacteria to microbial dynamics and carbon cycle in response to trophic status
Mikrobiologický ústav AV ČR, v.v.i.
3 roky
OK5 – zemědělské a biologicko-environmentální vědy
Jedná se o poslední projekt podpořený v rámci výzvy vyhlášené 9. února 2024, u kterého GA ČR zastávala roli hodnoticí agentury. Další Lead Agency projekty, u kterých je GA ČR partnerskou agenturou, jsou oznamovány v průběhu celého roku.
Spolupráce s německou a polskou stranou, ale i s agenturami z dalších zemí, probíhá díky iniciativě WEAVE. Jejím cílem je odstranit bariéry mezinárodní vědecké spolupráce a propojit 12 evropských agentur podporujících základní výzkum.
Mozková příhoda patří k nejčastějším příčinám úmrtí a invalidity. Je způsobena krevními sraženinami blokujícími přívod krve do mozku. Stávající léčba spoléhá na lék zvaný altepláza, který sraženiny rozpouští. Tento lék však zdaleka není dokonalý. David Bednář z Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity se proto díky grantu JUNIOR STAR zaměřil na zkoumání nových možností, jak by v budoucnu mohla vypadat účinnější léčba.
„Altepláza,“ zmiňuje řešitel projektu David Bednář, „je běžný enzym přítomný v lidském těle. Problém je, že není dostatečně efektivní při rozpouštění velkých sraženin v mozku. Navícmůže vyvolat i vážné vedlejší účinky způsobené krvácením.“ Další komplikací je pak i časové omezení jeho podání: terapeutické okno je pouhé čtyři hodiny od vzniku příznaků. „Pokud se pacient nedostane do této doby k lékaři, negativní účinky léku převáží nad těmi pozitivními a lék mu již nelze podat,“ vysvětluje vědec problémy aktuálně používaného léku.
Bednářův tým, který je součástí Loschmidtových laboratoří, kde probíhá mezioborový výzkum v oblasti proteinového inženýrství a syntetické biologie, zvolil unikátní strategii. „Náš výzkum má dvě nezávislé větve. První se zaměřuje na vylepšení stávající alteplázy, aby byla bezpečnější a efektivnější. Druhá větev se věnuje cenově dostupnější stafylokináze,“ upřesňuje David Bednář.
Nový druh léku
Stafylokináza je bakteriální protein, který je levnější na výrobu než altepláza. Jelikož se však oproti altepláze v těle přirozeně nevyskytuje, vytváří si proti ní tělo protilátky. Vědci se proto snaží snížit její imunogenicitu, tedy reakci imunitního systému na tento protein, a zároveň usilují o zlepšení efektivity rozpouštění krevních sraženin.
Projekt se opírá o spolupráci v rámci konsorcia Stroke Brno. To slučuje odborníky z různých oblastí s jediným cílem: zlepšit diagnózu a léčbu mozkové mrtvice. „Díky širokému spektru odborníků v našem týmu, od bioinformatiků a specialistů na umělou inteligenci až po strukturní biology a experty na enzymovou kinetiku, můžeme kombinovat počítačové simulace, laboratorní experimenty i veterinární testování,“ vyzdvihuje týmovou spolupráci Bednář a dodává, že má okolo sebe úžasné vědce a studenty s obrovským zájmem o výzkum, se kterými je radost pracovat. Cenná je také expertíza profesora Mikulíka přinášející přímé zkušenosti z klinické praxe léčby mozkové mrtvice.
Projekt už přinesl první pozitivní výsledky. „Podařilo se nám objevit variantu nového potenciálního léku, který by mohl být výrazně bezpečnější než nyní používaná altepláza,“ sdílí Bednář.
Grant JUNIOR STAR přináší řešiteli a jeho týmu nejen dlouhodobé financování, ale i stabilitu potřebnou pro špičkový výzkum. „Pětiletá podpora je pro nás velkou výhodou. Můžeme se plně soustředit na výzkum, aniž bychom museli neustále žádat o další granty,“ uvedl Bednář, kterého k výzkumu přivedla i osobní zkušenost – jeho dědeček byl jednou z obětí této zákeřné nemoci. Vědec věří, že se mu podaří přispět k vývoji nových, účinnějších metod léčby a pomůže tak ochránit další generace pacientů.
doc. Mgr. David Bednář, Ph.D.
David Bednář je docentem v Loschmidtových laboratořích Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity, kde v roce 2017 získal také titul Ph.D. Své odborné znalosti rozšířil během výzkumných stáží na Rutgers University (USA), University of North Carolina (USA) a Adam Mickiewicz University (Polsko). Je také autorem více než 80 publikací a držitelem několika mezinárodních patentů v oblasti stabilizace proteinů. Jeho výzkum se zaměřuje na aplikace molekulárního modelování a bioinformatiky v enzymologii a medicíně. Tyto znalosti dále přenáší do uživatelsky přívětivých webových serverů a databází pro analýzu a návrh proteinů, které ročně využívá více než 100 000 uživatelů.
V aplikaci pro podávání a správu grantových projektů (GRIS) byly zveřejněny protokoly hodnocení dílčích a závěrečných zpráv pro Standardní projekty, Mezinárodní (bilaterální) projekty, POSTDOC INDIVIDUAL FELLOWSHIP a Lead agency projekty (CEUS/WEAVE). Hodnocení najdete v detailu projektu v záložce „Progress Reports, Final Reports“ na řádku dílčí/závěrečné zprávy za rok 2024 (2024 Progress/Final Report ) ve sloupci „Protocol (Public)“.
Abychom poskytli co nejlepší služby, používáme k ukládání a/nebo přístupu k informacím o zařízení, technologie jako jsou soubory cookies. Souhlas s těmito technologiemi nám umožní zpracovávat údaje, jako je chování při procházení nebo jedinečná ID na tomto webu. Nesouhlas nebo odvolání souhlasu může nepříznivě ovlivnit určité vlastnosti a funkce.
Funkční
Vždy aktivní
Technické uložení nebo přístup je nezbytně nutný pro legitimní účel umožnění použití konkrétní služby, kterou si odběratel nebo uživatel výslovně vyžádal, nebo pouze za účelem provedení přenosu sdělení prostřednictvím sítě elektronických komunikací.
Předvolby
Technické uložení nebo přístup je nezbytný pro legitimní účel ukládání preferencí, které nejsou požadovány odběratelem nebo uživatelem.
Statistiky
Technické uložení nebo přístup, který se používá výhradně pro statistické účely.Technické uložení nebo přístup, který se používá výhradně pro anonymní statistické účely. Bez předvolání, dobrovolného plnění ze strany vašeho Poskytovatele internetových služeb nebo dalších záznamů od třetí strany nelze informace, uložené nebo získané pouze pro tento účel, obvykle použít k vaší identifikaci.
Marketing
Technické uložení nebo přístup je nutný k vytvoření uživatelských profilů za účelem zasílání reklamy nebo sledování uživatele na webových stránkách nebo několika webových stránkách pro podobné marketingové účely.
RNA u kadeřníka
