Na sociální síti Facebook od září minulého roku probíhal seriál přání význačných vědeckých osobností. Co GA ČR popřáli?
„GA ČR má v českém prostředí jedinečné postavení. Díky práci hodnoticích panelů určuje domácí standard kvality grantového financování, který je nezřídka míjen jinými poskytovateli. V posledním období se výrazněji snaží o podporu projektů s ambicí vytvoření podmínek k následnému dosahování i nejvyšších mezinárodních standardů, reprezentovaných zejména ERC. To je dobrý směr. GA ČR může spolu s dalšími institucemi promyšlenou návazností podpory nejlepších talentů v počátcích jejich samostatné dráhy pomoci k jejich rovnocennému postavení se světem, včetně získávání ERC grantů. Takový cíl je zodpovědností nás všech vůči naší zemi. Přejeme GA ČR do dalších let mnoho dobrých myšlenek a radosti z jejich uskutečnění k obecnému prospěchu.“
„Od univerzitních studií jsem toužila věnovat se výzkumu v obtížném oboru propojujícím matematiku a historii. Svůj první projekt GA ČR jsem získala v roce 1998 jako čerstvá absolventka doktorského studia. Otevřel mi cestu do světa vědy, umožnil publikování prvních rozsáhlejších výsledků několikaleté práce a nastartoval moji profesní kariéru. Moje další projekty financované GA ČR vedly k vytvoření mezinárodního týmu, který se věnuje vývoji matematiky, matematického myšlení a matematických komunit ve střední Evropě. Podařilo se nám proniknout do kvalitních časopisů, renomovaných nakladatelství, prezentovat výsledky bádání na zahraničních konferencích a spolupracovat se špičkovými historiky vědy. Bez podpory GA ČR by to bylo výrazně obtížnější, neboť vědu nelze dělat bez financí a dobrého zázemí.
Přeji GA ČR mnoho talentovaných badatelů všech oborů a zaměření, řadu kvalitních projektů s cennými a zajímavými výsledky, všestranně vzdělané, moudré a osvícené hodnotitele. Doufám, že agentura bude mít v následujících letech dostatek financí, aby mohla i nadále zlepšovat podmínky excelentního výzkumu v ČR.“
„Grantové agentury základního výzkumu jsou pevnou součástí podpory vědy ve všech vyspělých zemích a jejich oborová struktura a dopady podpory, kterou poskytují, jsou zásadní pro kvalitu a směřování výzkumu a vývoje národních výzkumných organizací. Proto jsou 30. narozeniny GAČRu vítanou příležitostí připomenout si jak špičkové výsledky, kterých bylo díky podpoře GAČRu dosaženo, tak i proměny, kterými agentura za tři dekády prošla, včetně let 2009-2013, kdy jsem se jako předseda oborové komise pro sociálněvědní a humanitní obory účastnil proměny nastavení hodnoticích procesů do podoby, která do značné míry přetrvává do dnešních dní. Agentura se v posledních letech také vydala směrem podpory excelence pomocí specificky zaměřených grantových schémat a přál bych jí, aby se toto zadání vydařilo a aby se díky GAČRu v širokém spektru vědních oborů navýšil počet samostatných nositelů mezinárodně špičkové výzkumné agendy působících v ČR.“
„I have only words of gratitude to the Czech Science Foundation (GA ČR) and all the people who are part of it for the support they give not only to senior researchers, but also to early career researchers like me. I am fully aware of the privilege and responsibility of obtaining a Junior Star grant, all the more so as someone whose research is in the humanities. Thank you very much therefore, GA ČR, for allowing me to establish an interdisciplinary team with which I seek, among other things, to revitalise and make long-term contributions to the studies on Bernard Bolzano. I wish that one day you will attain the stability you deserve to carry out your endeavour and that, in the meantime, you will be able to continue to overcome any obstacles you may face.“
„K výročí 30 let existence Grantové agentury České republiky přeji všem jejím představitelům a veškerému personálu hodně zdraví. V panelech instituce jsem se pohyboval po několik let a byla to pro mě velká škola.
Musím vzpomenout své první hodnocení grantových aplikací. Byl jsem do té doby vycvičen pouze z Interní grantové agentury Ministerstva zdravotnictví a tam bylo hodnocení otázkou několika málo desítek minut. Když jsem otevřel – pochopitelně na poslední chvíli – přibližně osm aplikací v GA ČR, propadl jsem panice a nakonec jsem pracoval do rána.
Do agentury jsem nastoupil za předsednictví prof. Netuky, kterého jsem – i jeho nástupce – považoval za skvělého manažera a komunikátora, a s nímž jsem, mohu říci, navázal osobní přátelství.
GA ČR považuji vedle Akademie věd ČR za nejlépe organizovanou a nejefektivnější velkou instituci související s vědou, a to v celých Čechách. Její základní parametry jsou dobře nastaveny a generují další dynamiku. Je politicky inertní.
Při členství v panelech a Vědecké radě GA ČR jsem se mnoho naučil, což jsem mohl zúročit v činnosti člena Rady vlády pro vědu a výzkum a v panelech Agentury zdravotnického výzkumu, pro kterou byla GA ČR velkou inspirací. Instituci přeji další rozvoj a nepochybuji, že se dostaví.“
Grantová agentura České republiky (GA ČR) za dobu své třicetileté existence financovala přes 20 tisíc projektů základního výzkumu za více než 71 mld. Kč. Jak si své výročí v minulých měsících připomenula?
GA ČR: Cesty excelence v základním výzkumu
Více než sedmdesátistránková publikace obsahuje fakta a zajímavosti týkající se minulosti, přítomnosti, ale i budoucnosti GA ČR. Kterých milníků agentura za 30 let dosáhla? Jaké je její poslání a v jakých soutěžích projekty financuje? Co podpořené projekty přinesly? Jak vypadají konkrétní vědecká témata? To a mnohem více zjistíte v publikaci.
Na sociální síti Facebook od září minulého roku probíhal seriál přání význačných vědeckých osobností. Co GA ČR popřáli?
„GA ČR má v českém prostředí jedinečné postavení. Díky práci hodnoticích panelů určuje domácí standard kvality grantového financování, který je nezřídka míjen jinými poskytovateli. V posledním období se výrazněji snaží o podporu projektů s ambicí vytvoření podmínek k následnému dosahování i nejvyšších mezinárodních standardů, reprezentovaných zejména ERC. To je dobrý směr. GA ČR může spolu s dalšími institucemi promyšlenou návazností podpory nejlepších talentů v počátcích jejich samostatné dráhy pomoci k jejich rovnocennému postavení se světem, včetně získávání ERC grantů. Takový cíl je zodpovědností nás všech vůči naší zemi. Přejeme GA ČR do dalších let mnoho dobrých myšlenek a radosti z jejich uskutečnění k obecnému prospěchu.“
„Od univerzitních studií jsem toužila věnovat se výzkumu v obtížném oboru propojujícím matematiku a historii. Svůj první projekt GA ČR jsem získala v roce 1998 jako čerstvá absolventka doktorského studia. Otevřel mi cestu do světa vědy, umožnil publikování prvních rozsáhlejších výsledků několikaleté práce a nastartoval moji profesní kariéru. Moje další projekty financované GA ČR vedly k vytvoření mezinárodního týmu, který se věnuje vývoji matematiky, matematického myšlení a matematických komunit ve střední Evropě. Podařilo se nám proniknout do kvalitních časopisů, renomovaných nakladatelství, prezentovat výsledky bádání na zahraničních konferencích a spolupracovat se špičkovými historiky vědy. Bez podpory GA ČR by to bylo výrazně obtížnější, neboť vědu nelze dělat bez financí a dobrého zázemí.
Přeji GA ČR mnoho talentovaných badatelů všech oborů a zaměření, řadu kvalitních projektů s cennými a zajímavými výsledky, všestranně vzdělané, moudré a osvícené hodnotitele. Doufám, že agentura bude mít v následujících letech dostatek financí, aby mohla i nadále zlepšovat podmínky excelentního výzkumu v ČR.“
„Grantové agentury základního výzkumu jsou pevnou součástí podpory vědy ve všech vyspělých zemích a jejich oborová struktura a dopady podpory, kterou poskytují, jsou zásadní pro kvalitu a směřování výzkumu a vývoje národních výzkumných organizací. Proto jsou 30. narozeniny GAČRu vítanou příležitostí připomenout si jak špičkové výsledky, kterých bylo díky podpoře GAČRu dosaženo, tak i proměny, kterými agentura za tři dekády prošla, včetně let 2009-2013, kdy jsem se jako předseda oborové komise pro sociálněvědní a humanitní obory účastnil proměny nastavení hodnoticích procesů do podoby, která do značné míry přetrvává do dnešních dní. Agentura se v posledních letech také vydala směrem podpory excelence pomocí specificky zaměřených grantových schémat a přál bych jí, aby se toto zadání vydařilo a aby se díky GAČRu v širokém spektru vědních oborů navýšil počet samostatných nositelů mezinárodně špičkové výzkumné agendy působících v ČR.“
„I have only words of gratitude to the Czech Science Foundation (GA ČR) and all the people who are part of it for the support they give not only to senior researchers, but also to early career researchers like me. I am fully aware of the privilege and responsibility of obtaining a Junior Star grant, all the more so as someone whose research is in the humanities. Thank you very much therefore, GA ČR, for allowing me to establish an interdisciplinary team with which I seek, among other things, to revitalise and make long-term contributions to the studies on Bernard Bolzano. I wish that one day you will attain the stability you deserve to carry out your endeavour and that, in the meantime, you will be able to continue to overcome any obstacles you may face.“
„K výročí 30 let existence Grantové agentury České republiky přeji všem jejím představitelům a veškerému personálu hodně zdraví. V panelech instituce jsem se pohyboval po několik let a byla to pro mě velká škola.
Musím vzpomenout své první hodnocení grantových aplikací. Byl jsem do té doby vycvičen pouze z Interní grantové agentury Ministerstva zdravotnictví a tam bylo hodnocení otázkou několika málo desítek minut. Když jsem otevřel – pochopitelně na poslední chvíli – přibližně osm aplikací v GA ČR, propadl jsem panice a nakonec jsem pracoval do rána.
Do agentury jsem nastoupil za předsednictví prof. Netuky, kterého jsem – i jeho nástupce – považoval za skvělého manažera a komunikátora, a s nímž jsem, mohu říci, navázal osobní přátelství.
GA ČR považuji vedle Akademie věd ČR za nejlépe organizovanou a nejefektivnější velkou instituci související s vědou, a to v celých Čechách. Její základní parametry jsou dobře nastaveny a generují další dynamiku. Je politicky inertní.
Při členství v panelech a Vědecké radě GA ČR jsem se mnoho naučil, což jsem mohl zúročit v činnosti člena Rady vlády pro vědu a výzkum a v panelech Agentury zdravotnického výzkumu, pro kterou byla GA ČR velkou inspirací. Instituci přeji další rozvoj a nepochybuji, že se dostaví.“
Zvláštní příloha časopisu Vesmír
Ve spolupráci s časopisem Vesmír vyšla u příležitosti 30 let GA ČR zvláštní příloha věnovaná tomuto výročí. Mimo infografiky příloha také podrobně seznamuje s pěti podpořenými projekty z různých oblastí výzkumu.
V aplikaci pro podávání a správu grantových projektů (GRIS) byly zveřejněny protokoly hodnocení dílčích a závěrečných zpráv pro Standardní projekty, Mezinárodní (bilaterální) projekty, a Lead agency projekty (CEUS/WEAVE). Hodnocení najdete v detailu projektu v záložce „Progress Reports, Final Reports“ na řádku dílčí/závěrečné zprávy za rok 2023 (2023 Progress/Final Report ) ve sloupci „Protocol (Public)“.
Grantová agentura České republiky (GA ČR) podpoří ve spolupráci se svou partnerskou agenturou z Německa Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) dva nové výzkumné projekty. Cílem prvního je vyvinout finanční modely, které budou schopny zachytitkomplexní jevy na finančních trzích. Druhý z nově podpořených projektů se pak zaměří na výzkum vrozených srdečních vad.
Oba projekty se začnou řešit ještě v letošním roce. Návrhy projektů prošly hodnocením formou Lead Agency, kdy návrh projektu hodnotí pouze jedna ze zúčastněných agentur a druhá od ní hodnocení přebírá. GA ČR vystupovala jako hodnoticí agentura u projektu RNDr. Hany Kolesové, Ph.D., u projektu prof. Iriny Perfiljevy, CSc., jí byla německá agentura DFG. Každá z agentur financujte náklady na řešení z jejího státu.
Česko-německý projekt (GA ČR–DFG)
Registrační číslo
Navrhovatel
Název
Uchazeč
Doba trvání
Oborová komise
24-12330K
RNDr. Hana Kolesova, Ph.D.
Inovativní přístup ke studiu patologií vrozených srdečních vad
Spolupráce s Německem, ale i dalšími zeměmi, probíhá díky iniciativě WEAVE, která vznikla s cílem odstranit bariéry přeshraniční vědecké spolupráce a propojit celkem 12 evropských agentur.
Chemik Radek Cibulka z Vysoké školy chemicko-technologické se snaží položit základy nových metod pro fotochemické redukce, díky kterým bychom v budoucnu mohli v některých chemických syntézách nahradit toxické nebo drahé kovy. V loňském roce za svůj projekt získal čestné uznání předsedy Grantové agentury České republiky.
V syntetických chemických reakcích, které nám umožňují připravit řadu užitečných látek, například léčiv, barviv nebo organických materiálů, se uplatňují rozličná činidla a katalyzátory. Ty jsou často vysoce účinné a selektivní, ale mohou být problematické z hlediska životního prostředí z důvodu jejich toxicity a nebezpečnosti, nebo jsou velmi drahé a s omezenou dostupností.
Výzkum Radka Cibulky nás přiblížil k možnosti provádět redukce v organické syntéze ekologičtější cestou pomocí světla a jednoduchých organických látek, které se běžně vyskytují v buňkách živých organismů, a které nazýváme flaviny. Flaviny jsou obsažené ve více než tisícovce enzymů, kde zastávají řadu funkcí, zejména při přenosu elektronů. Nejznámější z flavinů je vitamín B2, riboflavin, který si řada organismů vyrábí. Člověk tuto schopnost nemá, a proto jej musí přijímat v potravě.
Světlo jako zdroj energie
Doménou Radka Cibulky je fotoredoxní katalýza, tedy oblast chemie, která využívá světlo a katalyzátory k pohánění chemických reakcí. Princip fungování takových reakcí není složitý: když na molekulu katalyzátoru posvítíme viditelným světlem, tak jej pohltí a dostane se do vyššího energetického stavu, ve kterém je reaktivnější než ve stavu základním, a ochotněji tak reaguje s okolními látkami.
Fotoredoxní katalyzátory mohou výchozí chemické látky buď oxidovat, nebo redukovat. Známe řadu silných fotochemických oxidačních činidel, ovšem skutečně silné fotoredukční činidlo nám bylo ještě donedávna neznámé. „V době, kdy jsme žádali o grant, už byly známé redukční systémy fungující na bázi organických molekul a světla, ale rozhodně nebyly dostatečně silné. Naším cílem bylo najít katalyzátor, který by umožňoval redukce chemicky těžko opracovatelných systémů, jako jsou například elektronově bohaté halogenbenzeny,“ vysvětluje Radek Cibulka hlavní smysl jeho výzkumu. „V průběhu řešení projektu se začaly objevovat zahraniční práce na podobné téma, které nám potvrdily, že jde o důležitý a atraktivní směr výzkumu a konkurenční prostředí.“
Flavin jako klíč
Vhodné organické redukční činidlo začal Radek Cibulka hledat mezi flaviny. „Vycházeli jsme z toho, že flaviny vystupují v přírodě jako oxidační i redukční činidla, a navíc jsou schopná absorbovat viditelné záření. Chemici je běžně využívají v oxidačních reakcích, ale my jsme měli na základě předchozích výzkumů signály, že by mohly mít daleko větší uplatnění při redukcích,“ popisuje jeden z důležitých momentů.
Prvním krokem k úspěchu výzkumu Radka Cibulky a jeho kolegů bylo nalezení vhodného derivátu flavinů. Kromě svých zkušeností a popisu vlastností jednotlivých derivátů využíval také kvantově chemické výpočty. „Odhalit správný derivát byl asi nejtěžší krok celého projektu. Nejprve jsme zkoušeli využít analoga vitamínu B2, ale s výsledky jsme nebyli spokojeni, a proto jsme se uchýlili k jinému derivátu, deazaflavinu.“ Ten se vyskytuje ve fotosběrných systémech některých enzymů, a jeho redoxní potenciál je daleko zápornější, což indikuje, že je vhodnější pro redukce. „Jakmile jsme to zjistili, tak se projekt rozběhl na plné obrátky,“ popisuje Radek Cibulka.
V další fázi bylo nutné katalyzátory syntetizovat a otestovat na modelových reakcích. „První pokusy neměly příliš vysoké výtěžky, ale jak já říkám, když je výtěžek 10 %, tak proč by nemohl být 90 %,“ přibližuje Radek Cibulka své odhodlání. Zvýšit výtěžek se chemikům podařilo díky vhodné úpravě struktury deazaflavinových katalyzátorů, optimalizaci rozpouštědel a také množství aditiv přidávaných do reakční směsi. Nalezenou metodiku pro redukce pak ve skupině Cibulky vyzkoušeli na širokém spektru substrátů, aby zjistili její případná omezení.
Zásadní a velmi náročnou částí projektu bylo prokázání reakčního mechanismu, který musel Radek Cibulka a jeho kolegové znát, aby mohli metodu dále rozvíjet. Bylo potřeba ukázat, které zásadní meziprodukty se v reakční směsi vyskytují. „Ve fotoredoxní katalýze to často bývají radikály a molekuly v excitovaném stavu, což jsou částice žijící jen velmi krátkou dobu. Jejich prokázání tedy není jednoduché a výzkum je časově náročný,“ vysvětluje Cibulka. Mechanismus reakce řešil ve spolupráci s kolegy z Univerzity v Regensburgu a jeho znalost navíc pomohla výsledky opublikovat v prestižním odborném časopise.
Před tím, než budeme moci flaviny při redukcích běžně využívat, třeba v průmyslovém měřítku, čeká chemiky ještě dlouhá cesta. „Zatím se pohybujeme v oblasti základního výzkumu a širší využití bude vyžadovat další zkoumání.Budeme muset například vyřešit otázku stability flavinů, protože většina z nich je mimo enzym relativně nestabilní. Když je porovnáme s tradičními kovovými redukčními katalyzátory, tak zjistíme, že vydrží jenom omezený počet katalytických cyklů,“ uzavírá svůj výzkumný příběh chemik Cibulka.
Díky grantové podpoře se mohlo do výzkumu Radka Cibulky zapojit několik magisterských i doktorských studentů, vznikla knižní publikace a také několik kvalitních odborných článků, včetně dvou velmi prestižních publikací v časopisech Nature a Nature Communications.
Při nedostatku kyslíku nebo živin buňky podléhají stresu. Osud stresované buňky z velké míry řídí protein ATF4. Ten zajišťuje, aby se buňky ze stresu rychle vzpamatovaly a nestaly se pro své okolí nebezpečné – například nekontrolovaným dělením a vznikem nádorových onemocnění. Vědci z Mikrobiologického ústavu AV ČR teď za podpory Grantové agentury České republiky (GA ČR) významně rozšířili popis již víc než dvacet let ustanoveného molekulárního mechanismu, kterým buňka hlavní „protistresový“ protein vytváří, a popsali novou, mnohem složitější cestu k jeho tvorbě. Výsledky, které publikoval časopis Cell Reports, jsou klíčové pro pochopení, jak naše těla reagují na stres. Mohou tak v budoucnu napomoci výzkumu léčebných terapií proti řadě onemocnění.
Buňka, stejně jako lidské tělo, podléhá v nepříznivých podmínkách stresu. Protein ATF4 je důležitým nástrojem, jenž slouží k tomu, aby se buňka dokázala se stresem vyrovnat. „Protistresovým“ proteinem a mechanismem jeho produkce se deset let zabývala Laboratoř genové exprese v Mikrobiologickém ústavu AV ČR. Vědci do detailu popsali molekulární mechanismus, kterým buňka protein tvoří, a to pouze v okamžiku, kdy se ocitne ve stresové situaci.
„Zatímco během stresové situace se syntéza velké většiny proteinů v buňce prakticky zastaví, syntéza ATF4 se naopak „rozjede“ na plno. Děje se tak díky speciálním regulačním prvkům, které se nacházejí na začátku mRNA, jež tento protein kóduje,“ vysvětluje vedoucí laboratoře Leoš Shivaya Valášek z Mikrobiologického ústavu AV ČR.
Protein, který řídí osud stresovaných buněk
Buňky si jako reakci na stresové situace vyvinuly různé mechanismy. Příkladem jsou signální dráhy, které po aktivaci cíleně ovlivňují a mění chování buňky.
Právě ATF4 protein je klíčovým průsečíkem několika takových signálních drah, který udává, co se stane se stresovanou buňkou hned v několika ohledech.
„Tento protein umožní buňce v okamžiku úplně přeprogramovat její činnost, aby všeho nechala a veškerou energii soustředila na vyrovnání se s daným stresem. Pokud se jí to v přesně daném časovém okamžiku nepodaří, ATF4 spustí tzv. programovanou buněčnou smrt, aby se takto stresovaná buňka nestala pro své okolí nebezpečnou – např. zhoubnou, tedy nekontrolovaně se dělící,“ vysvětluje Anna Smirnová z Mikrobiologického ústavu AV ČR.
Nově popsaný mechanismus významně rozšiřuje předchozí teorii
Mechanismus, jakým buňka ve stresových situacích ATF4 syntetizuje, popsaly ve dvou prestižních publikacích už v roce 2004 hned dvě vědecké skupiny – skupina Dr. Ronalda Weka v Indiana University School of Medicine a skupina Dr. Davida Rona v University of Cambridge.
„Dlouho se pak mělo za to, že tato mnoho let trvající záhada byla jednou pro vždy vyřešena. Časem se ale začaly hromadit výsledky jiných studií, které naznačovaly, že molekulární mechanismus regulace syntézy tohoto důležitého bojovníka proti stresu je mnohem složitější, než se původně zdálo,“ říká Leoš Shivaya Valášek.
Na základě těchto studií začali vědci v Mikrobiologickém ústavu AV ČR jejich desetiletý výzkumný projekt. „Shodou okolností den poté, co byl tento článek přijat, přednášel člen Britské královské společnosti David Ron v Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR jako zvaný řečník. Sešel jsem se s ním a čerstvě přijatý manuskript mu předal s věnováním a přáním, aby mu cesta zpět domů s tímto manuskriptem v ruce rychle utekla,“ dodává badatel.
Přizpůsobení budoucích terapií
Objev je důležitý při zkoumání nových léčebných terapií. „Vzhledem k tomu, že deregulovaná syntéza ATF4 provází různé patologické stavy, včetně nádorových onemocnění, naše práce jasně ukazuje, že při zvažování vhodných terapií, které cílí na ATF4, je třeba brát na zřetel komplexnost kontroly syntézy tohoto klíčového regulátoru života či smrti stresovaných buněk,“ doplňuje.
Grantová agentura České republiky (GA ČR) podpoří společně s partnerskými agenturami pět nových mezinárodních projektů. Jedná se o dva projekty s německou Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), jeden s rakouskou Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF) a dva se švýcarskou Swiss National Science Foundation (SNSF).
Všechny projekty se začnou řešit ještě v letošním roce a jejich předpokládaná doba trvání jsou tři roky. Návrhy projektů byly hodnoceny formou Lead Agency, kdy jsou projekty hodnoceny pouze jednou ze zapojených agentur a druhá od ní hodnocení přebírá. GA ČR vystupovala jako Lead Agency v případě jednoho česko-německého projektu, u ostatních obdržela hodnocení návrhů od partnerských agentur. Každá z agentur bude hradit tu část nákladů, která připadne na vědce z její země.
Projekt financovaný GA ČR a DFG
Registrační číslo
Navrhovatel
Název
Uchazeč
Doba trvání
Oborová komise
24-10511K
doc. PhDr. Hana Vlhová-Wörner, Ph.D.
Recepce francouzské liturgické hudby ve střední Evropě ve vrcholném středověku
Tyto a další mezinárodní spolupráce probíhají díky iniciativě Weave, které je GA ČR zakládajícím členem a jejímž cílem je propojit celkem 12 evropských agentur podporujících základní výzkum.
V souladu se zadávací dokumentací pro mezinárodní projekty na rok 2025 (čl. 3.2. odst. (4)) musí uchazeč po podání návrhu projektu předložit Grantové agentuře České republiky v elektronické podobě (skrze ISDS s identifikátorem „ntq92qs“) návrh projektu zahraničního navrhovatele podaného k zahraničnímu poskytovateli (pokud není v době podání českého návrhu projektu k dispozici). Jako předmět zprávy uveďte název agentury – zahraniční část.
Zahraniční část návrhu projektu s tchajwanskou NSTC je nutné zaslat nejpozději do 17. 4. 2024 a s korejskou NRF nejpozději do 14. 7. 2024.
Rostlinná bioložka Martina Dvořáčková ze Středoevropského výzkumného institutu CEITEC studuje opravy DNA. Na mutovaných rostlinách se snaží popsat molekulárně-biologické mechanizmy, které se podílejí na nápravě poškozených úseků. V loňském roce za svůj projekt získala čestné uznání předsedy Grantové agentury České republiky (GA ČR).
Aby buňky ve svém nitru udržely pořádek, tak využívají různá „úložná řešení“. Jedním z nich jsou organizační proteiny zvané histony, kolem kterých je navinuta DNA. Takto omotaná nukleová kyselina je ještě složená do struktury, které říkáme chromatin. Dojde-li v buněčném jádře k poškození DNA, tak se chromatin reorganizuje a díky jeho rozvolnění se mohou opravné proteiny dostat až do těsné blízkosti poškozeného místa a DNA co nejlépe opravit. Doposud ovšem nemáme jasnou představu o tom, jakým přesným způsobem v rostlinných buňkách k nápravě DNA dochází.
Cílem projektu Martiny Dvořáčkové bylo studovat chování chromatinu a opravných proteinů právě v místě poškození DNA. Pro svůj výzkum využívala klasický rostlinný modelový organismus huseníček rolní (Arabidopsis thaliana). Rostliny ovšem měly v buňkách nefunkční organizační proteiny, které vyřadila z provozu díky mutaci v genech pro histonový chaperon, který zodpovídá za jejich správné prostorové složení. „U buněk s chybnou funkcí histonových chaperonů dochází ke komplikacím například při dělení, protože v rostlinné DNA může díky nesprávnému uložení vznikat vice zlomů, což vede k nastartování opravných buněčných mechanismů,“ vysvětluje vědkyně.
Není mutant jako mutant
Špatnou organizací, a tedy i větší náchylností DNA k poškození, byly nejvíce zasažené specifické oblasti v genomu, kterým říkáme repetice. Jejich důležitou funkcí je například ochrana buněk před účinky různých chemikálií, na které byly mutované rostliny velmi citlivé. Ztrátu repetic u mutovaných rostlin pozorovala Martina Dvořáčková zejména v oblasti telomer, které se nachází na koncích chromozomů, a jejichž hlavní funkcí je jejich ochrana. Ke změnám docházelo také v oblastech repetic, které se nachází pod telomerami, a obsahují geny pro důležité proteiny označované jako ribozomy, které jsou zásadní pro správné fungovaní buněk, protože zajišťují veškerou syntézu proteinů. „Studovali jsme mutaci v histonovém chaperonu, která je unikátní v tom, že má velký dopad na strukturu chromozomu. Ovlivňuje délku telomer, která se zkrátila téměř na polovinu a rostliny přišly o 90 % ribozomálních genů, což nás velmi překvapilo,“ popisuje Dvořáčková veliký rozsah změn, které mutace způsobila.
Martina Dvořáčková ve svém výzkumu studovala dva různé mutanty. Oba měli poškozený gen pro histonový chaperon, ovšem jeden z nich na více místech v genomu. „Mutantní rostliny se připravují křížením a jejich příprava je časově velmi náročná. Jen vlastní příprava rostlinných mutantů nám zabrala asi rok a půl,“ přibližuje vědkyně náročný rozjezd projektu.
Čím víc mutací, tím odolnější rostliny
Výzkumnicí rostliny kvůli tomu, aby mohli studovat opravné mechanizmy, vystavili působení látky camptothecin, která poškozuje DNA a její účinek se kromě molekulárních změn projevil také na vzhledu rostlin. Huseníčky rostly na agarovém mediu, ze kterého získávaly prostřednictvím kořenů nízkomolekulární látky včetně camptothecinu. Vliv látky na růst rostlin pak probíhal nejen jednoduchým měřením různých parametrů, například délky kořene nebo množství biomasy v podobě suché hmotnosti rostliny, ale vědci využívali také složitějších molekulárně-biologických metod, díky kterým mohli zjistit například podíl poškozených buněk v kořínku.
Odpověď obou mutantů na působení škodlivé chemické látky byla velmi různá. U rostliny se zdvojenou chaperonovou mutací se totiž působení camptothecinu překvapivě neprojevilo na jejich vzhledu. „To pro nás bylo jedno z největších překvapení celého projetu,“ popisuje Martina Dvoříčková. „Znamená to, že se v necitlivých rostlinách chromatin lépe sestavil, což se odrazilo na přirozenějším vzhledu rostliny. Našli jsme molekulární dráhu, která ovlivňuje vzhled rostliny a přidanou mutací jsme ji dokázali potlačit.“
Na toto zjištění navázal výzkumný tým Martiny Dvořáčkové tím, že studoval, jak se v buňkách rostlin s jednoduchou mutací, které byly citlivé na působení camptothecinu, indukují opravné mechanizmy. Když je rostlina vystavena působení škodlivé látky, tak se ve zvýšené míře začnou přepisovat do RNA ty úseky DNA, které kódují opravné proteiny. A právě zvýšená hladina této RNA nám může napovědět, kdy a jak se tyto opravné mechanizmy v buňce aktivují. „Identifikovali jsme dva typy histonových chaperonů, které jsou klíčovou součástí drah, které zodpovídají za poškození rostlin. Zjistili jsme, že hladina RNA genů, které zajišťují opravy DNA, je vyšší u citlivých mutovaných rostlin a u necitlivých rostlin byla podobá jako u rostlin bez mutace,“ shrnuje vědkyně hlavní závěry výzkumného projektu.
Vývoj nových postupů je také důležitý
Molekulárně-biologických nástrojů, díky kterým můžeme studovat DNA v místě zlomu není mnoho, takže součástí projektu byl také vývoj nových postupů. Martina Dvořáčková a její tým poprvé v rostlinných buňkách použili metodu laserové iradiace, díky které v mikroskopu pomocí laseru a UV záření poškodili DNA v malé vybrané oblasti buněčného jádra. Proteiny, které se účastnili následných oprav, byly potom přitahovány do poškozeného místa a díky tomu mohli vědci studovat jejich dynamiku.
Jaké má vědkyně další plány do budoucna? „Budu se dále věnovat studiu oprav DNA v rostlinných buňkách. Společně s kolegy se snažíme pochopit vzájemné interakce reparačních proteinů, studujeme také další histonové chaperony a proteinové komplexy a to, jak se zapojují do udržování repetic DNA a jejích oprav,“ shrnuje Martina Dvořáčková své další vědecké plány.
Martina Dvořáčková (druhá zprava) a její výzkumný tým
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.
