Vědci z CEITECu Masarykovy univerzity pod vedením Dalibora Blažka popsali novou roli enzymu CDK11 při zpracování RNA. Zjistili, že jeho blokace narušuje úpravu RNA v buňkách. Objev přináší potenciál pro vývoj nových protinádorových léčiv. Výsledky publikoval časopis Nature.
Přehlížený enzym v hlavní roli
Cyklin-dependentní kinázy (CDK) jsou důležité pro regulaci buněčného cyklu, což je proces kontrolující růst a dělení buněk. Byly objeveny již před 35 lety a jejich význam při regulaci buněčného cyklu v roce 2001 potvrdilo udělení Nobelovy ceny. Hrají také klíčovou roli při přepisu genetické informace do RNA, tedy v mezikroku pro tvorbu proteinů v buňkách. Inhibitory blokující CDK byly v posledních letech schváleny pro léčbu rakoviny a u dalších nyní probíhají klinické testy.
Projekt vedený Daliborem Blažkem se zaměřil na studium jednoho z přehlížených členů této skupiny, konkrétně kinázy CDK11, a jejího inhibitoru OTS964. Ten jako úplně první inhibitor CDK11 identifikovali v roce 2019 američtí vědci. Původně se předpokládalo, že tento inhibitor, který na myším modelu vykázal protinádorovou aktivitu, blokuje úplně jiný enzym, ale nakonec se ukázalo, že se zaměřuje právě na CDK11. Objev umožnil detailně studovat funkci CDK11 v buňce a zjistit, jak přesně OTS964 funguje.
Od sestřihu RNA k výzkumu nových terapeutických možností
Molekulárně-biologická laboratoř, v jejímž čele Blažek stojí, studuje CDK11 už více než 12 let. Již při prvních experimentech bylo zřejmé, že tento enzym má v buňkách důležitou roli, ale chyběly nástroje a metody k jeho podrobnému studiu. Po letech práce a získávání předběžných dat se v roce 2016 Blažkovi podařilo získat první grant od GA ČR.
Díky tomu vědci zjistili, že CDK11 hraje klíčovou roli při přepisu specifických genů, které produkují takzvané histony – proteiny obalující DNA. Výzkum Blažkova týmu tak ukazuje novou důležitou funkci enzymu CDK11. Nová znalost může vědcům pomoci nejen lépe pochopit, jak buňky regulují svou genetickou informaci, ale zároveň poskytnout i nové nástroje a efektivní přístupy pro boj s rakovinou a dalšími nemocemi.
Další výzkum, na kterém se vedle Blažkovy skupiny podílely i týmy dalších vědců, ukázal, že CDK11 hraje hlavní roli v sestřihu RNA. V rámci tohoto procesu se z nově vytvořené RNA odstraní nepotřebné části, aby mohla být použita pro výrobu funkčních proteinů. CDK11 je součástí komplexu proteinů, který tento sestřih reguluje.
Když je CDK11 blokována inhibitorem OTS964, proces sestřihu se zastaví. To může mít významný dopad na rakovinné buňky, jejichž množení silně závisí právě na sestřihu RNA. U OTS964 byla již dříve zdokumentována protinádorová aktivita v modelovém organismu, proto má tento objev značný aplikační potenciál. Objev navíc definuje další funkci v buňce, která je regulovaná skupinou lidských CDK.
Finance od GA ČR pomohly výsledkům výzkumu do Nature
Identifikace buněčné funkce CDK11 a charakterizace OTS964 Blažkovým týmem byly publikovány v prestižním časopise Nature (2022). Cesta k tomuto úspěchu však nebyla jednoduchá a velkou roli sehrálo několikaleté financování výzkumu ze strany GA ČR. Na počáteční financování v roce 2016 navázal v roce 2020 další grant a výsledky výzkumu vzbudily velký zájem nejen v akademických kruzích, ale i v biotechnologickém sektoru.
Tento úspěch byl výsledkem spolupráce mnoha odborníků z různých oborů – chemiků Kamila Parucha (Přírodovědecká fakulta MU) a Stefana Knappa (Univerzita Johanna Wolfganga Goetheho, Frankfurt), bioinformatiků Caroline Friedel (LMU, Mnichov) a Igora Ruize de los Mozos (Navarrská univerzita, Pamplona) a molekulárních biologů Jerneje Uleho (Crickův ústav, Londýn) a Zbyňka Zdráhala (CEITEC MU). Právě multidisciplinární přístup byl pro úspěch tohoto komplexního projektu klíčový.
Výzkum byl v minulém roce oceněn Cenou předsedy GA ČR.
Vstřebatelné stehy, které se v těle samy rozpustí, jsou již ve zdravotnictví standardem. Pacientům i zdravotnickému personálu šetří čas a zároveň snižují náklady na léčbu. Řešitel projektu JUNIOR STAR Karel Tesař z Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT se snaží, aby v budoucnu byly běžné i vstřebatelné implantáty pro operativní léčbu zlomenin, vyrobené například z hořčíku.
„Většina lidí ví, že se hořčík používá jako doplněk stravy, například při náchylnosti na křeče. To značí, že se jedná o pro tělo přirozený prvek, který mu nijak nevadí. Pokud tedy pro vstřebatelné stehy a dráty stahující a stabilizující zlomeniny kostí využijeme právě dráty z kovového hořčíku, dostáváme nové inovativní řešení,“ představuje myšlenku svého výzkumu řešitel projektu.
Proč nezůstat u polymerů?
Polymery, z nichž se vyrábí vstřebatelné stehy, lze přirovnat k papírovému brčku. To po pár hodinách v tekutině změkne a ztratí tvar. Kosti však potřebují pevnou oporu, která vydrží plnit svou funkci týdny až měsíce. Právě hořčíkové implantáty jsou schopné přenášet vysoké síly, i když se postupně rozkládají.
Jde tak o kompromis mezi pevností oceli využívané v tradičních implantátech a materiálem, který je pro tělo přirozený. Vstřebatelné implantáty navíc omezují riziko vzniku přecitlivělosti, tedy „alergie“ na kovy.
I pouhá koroze hořčíku v demineralizované vodě může vytvářet vrstvy korozních produktů, které lze následně využít pro změnu interakce implantátu s okolní tkání.
Hlavní výzvy projektu
Rozkladem hořčíku v těle mohou vznikat vodíkové bubliny. Vodík jako takový sice přispívá k procesu hojení, tyto bubliny se však někdy uzavírají a vytvářejí kapsy. „V okolí takovéto vodíkové bubliny dochází k intenzivnější korozi. Zároveň je znemožněn přístup buněk, což hojení zpomaluje,“ uvádí jednu z výzev projektu Karel Tesař. „Lokalizovaná koroze navíc může způsobit selhání celého implantátu,“ dodává.
Další výzvou je rozdílná rychlost rozpouštění v laboratorním prostředí (in vitro) a v prostředí živého těla (in vivo). „Buňky a mezibuněčná hmota v živém prostředí mohou zpomalovat transport částic způsobujících korozi. Náš projekt se snaží co nejvíce přiblížit laboratorní podmínky těm v živém těle, aby bylo možné pro vývoj nových slitin méně používat pokusná zvířata,“ konstatuje Karel Tesař.
V neposlední řadě budou vědci zkoumat, jestli by jako prevence koroze mohlo sloužit pokrytí implantátu polymerní vrstvou, která by navíc obsahovala antibiotika.
Budoucí použití
„Doufáme, že v budoucnu naše tenké dráty z hořčíku najdou uplatnění při rekonstrukční chirurgii ruky nebo při svazování hrudní kosti po operacích srdce. Minidlahy a šrouby lze využít například pro vstřebatelnou fixaci kostí. Zásadní výhodou by bylo použití těchto vstřebatelných implantátů u dětských pacientů, kde je každá další anestezie rizikem a rychlý růst kostí nahrává vstřebatelným řešením oproti těm permanentním,“ uvádí možné využití výsledků svého projektu JUNIOR STAR Karel Tesař.
Ing. Karel Tesař, Ph.D.
Karel Tesař působí na Fakultě jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze, kterou sám absolvoval. Na této fakultě díky projektu JUNIOR STAR založil výzkumnou skupinu s názvem InGrid – Interdisciplinary Group for Resorbable Implant Development. Spolupracuje také s Fyzikálním ústavem AV ČR, kde dochází například k výrobě a testování tenkých hořčíkových drátů.
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
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.
Češi fotbal nejen hráli, ale také o něm psali, fotografovali ho a hádali se kvůli němu v hospodách i na stadionech. Fanouškovství ve 20. a 30. letech minulého století ukazuje, že stadiony byly nejen místem sportovního výkonu, ale i dějištěm společenských vztahů a podnikání. Vývoji dějin českého fotbalu se věnuje historik Martin Pelc ze Slezské univerzity v Opavě, který byl za svůj výzkum v minulosti nominován na Cenu předsedy GA ČR.
Na otázku, proč je fotbal celosvětově úspěšný sport, neexistuje uspokojivá odpověď. „Myslím, že je to dáno tím, že jde o kolektivní sport a hracím nástrojem je noha. To je v kontrastu s tím, že většinu věcí jsme zvyklí dělat rukama,“ říká historik Martin Pelc.
Dějiny českého fotbalu se začaly psát v 90. letech 19. století. V té době byl fotbal zálibou měšťanských elit a šlechty, kteří měli na hru dostatek času i financí a znali anglický vzor. Český fotbal se pak začal profesionalizovat kolem roku 1925, tedy zhruba o 40 let později než ve Velké Británii. Po roce 1927 se začala nabídka soutěžních zápasů více podobat té, kterou známe dnes, a v roce 1929 vznikla profesionální československá liga.
S profesionalizací českého fotbalu se pojí nejen řada technických inovací, ale také nárůst nabídky fanouškovských předmětů, což oddílům přinášelo značné tržby. Ve 30. letech byla paleta možností velmi široká a zahrnovala třeba suvenýry, pamětní medaile, odznáčky, sběratelské kartičky v čokoládách nebo cigaretách (Sparty i Slavie). Prodávaly se také předměty denní potřeby s logy klubu nebo významnými hráči, třeba s Františkem Pláničkou. Součástí fotbalu byly také reklamy na různé produkty, zmínit můžeme například automobil ŠKODA Popular, hodinky, klobouky a další předměty.
Po stopách fanoušků v archivu i na fotografiích
Na rozdíl od politických dějin, které se dají zkoumat díky písemnostem v archivech, se musel Martin Pelc a jeho tým poohlédnout po jiných zdrojích, které zachycovaly všední každodenní aspekty návštěvy fotbalového zápasu nebo jiných sportovních utkání.
Vědci proto prošli stovky digitalizovaných fotografií, které jsou uloženy v Archivu tělesné výchovy a sportu Národního muzea. Dalším zdrojem byly tisíce stran denního tisku a hlavně časopisů, protože za první republiky už u nás vycházela řada obrázkových společenských nebo sportovních časopisů jako Pestrý týden, Salon nebo STAR.
„Z kvalitních fotografií nebo filmových záznamů můžeme nepřímo odvodit, kdo byli návštěvníci utkání, jak fungovalo občerstvení nebo podle oblečení můžeme soudit, která sociální vrstva chodila na hlavní tribunu k sezení nebo na nejlevnější místa k stání,“ popisuje historik. „Na hlavní tribuně bylo nejvíce žen a dětí, protože tam se chodilo nejenom koukat na fotbal, ale také reprezentovat a setkávat se s dalšími příslušníky elit. Na ostatních místech ženy skoro chyběly i proto, že se v této době příliš netolerovalo, aby žena šla do společnosti bez doprovodu muže,“ dodává.
Už před první světovou válkou byly s fotbalem spojeny silné emoce. Jsou zdokumentovány velké výtržnosti, například střet více než 300 fanoušků po zápase Vysočan a Libně, z nichž někteří skončili v nemocnici.
Ve 30. letech byly některé spory velmi vyhrocené, zejména pak v nejnižších venkovských soutěžích, kde se hospodské rvačky přenesly na fotbalová hřiště, což v sezóně 1934/35 vyústilo ve vydání nařízení, aby všechny prvoligové stadiony měly v předepsané výši bariéru, přes kterou se diváci nedostanou na hrací plochu.
Jaká byla nejčastější nadávka pro rozhodčího? Mrkev nebo mlha. Obě slova narážela na to, že rozhodčí špatně vidí, co se děje na hrací ploše. Obě urážky byly natolik rozšířené, že je najdeme i ve filmu a knize Muži v ofsajdu i dalších beletristických textech, které spadají do období první republiky a věnují se fotbalové tematice.
„Překvapila mě šíře kulturní a umělecké reflexe fotbalového fanouškovství z té doby. Znal jsem kromě Mužů v ofsajdu možná jednu, dvě další knihy, ale děl, která se odehrávají na reálných fotbalových stadionech při reálných historicky významných zápasech, existuje mnohem více. Dostaly se mi do ruky také humoristické knihy, které fotbalové fanouškovství přímo tematizují,“ komentuje množství dostupné literatury Martin Pelc.
Co hledá fanoušek na tribuně? Odpovědi psychologů a filozofů
Už ve 20. a 30. letech se začal objevovat odborný diskurs o sportovním fanouškovství. Řada psychologů, filozofů, kulturních teoretiků nebo kritiků se začala nad fotbalem zamýšlet z celospolečenské perspektivy. Kladli si otázky, proč je fotbal a diváctví tak populární nebo proč existují neurvalí fanoušci.
V časopise Přítomnost našel Martin Pelc článek ruského imigranta Stěpana Vereščaka, ve kterém popisoval nejdůležitější psychologické příčiny, „proč lidé chodí na fotbal“. Ukazuje v něm, že fotbal představuje ventil antropologické potřeby identifikovat se s nějakou skupinou nebo jednotlivcem. Navíc je mnohem jednodušší vítězit prostřednictvím oblíbeného týmu, než sám obětovat velikou námahu jiné aktivitě s nejasným výsledkem. A když se zrovna nedaří, tak je možné se zlobit na někoho jiného než sám na sebe. Zdá se tedy, že i když se světový fotbal mění a posouvá, určité aspekty diváctví zůstávají.
Objev mezinárodního týmu vědců pod vedením Ostravské univerzity rozšiřuje naše znalosti o jednobuněčných organismech. U mikroskopického parazita žijícího v těle much vědci za podpory GA ČR popsali unikátní buněčné složky, které mu umožňují přežít v extrémních podmínkách. Své závěry nyní zveřejnili v prestižním vědeckém časopise PNAS.
Dva mikroskopičtí paraziti žijící v těle much rozšiřují náš pohled na to, co všechno je v přírodě možné. Vědci z Ostravské univerzity, Biologického centra Akademie věd ČR a dalších institucí v Evropě a USA popsali v prestižním časopise PNAS zásadní rozdíly v genetice a způsobu, jakým tyto organismy získávají energii pro život.
„Porovnávali jsme dva příbuzné parazity rodu Vickermania. Vickermania spadyakhi jsme získali teprve nedávno v přírodě severního Ruska z hostitelské mouchy bzučivky. Vickermania ingenoplastis je naopak v laboratoři už od roku 1971. A právě u tohoto dlouhodobě kultivovaného druhu jsme objevili zásadní změnu. Jeho buňka ztratila schopnost vyrábět energii tradičním způsobem. Mitochondrie, tedy pomyslné buněčné elektrárny, tak u ní fungují opačně, než je běžné. Dle všeho se u tohoto bičíkovce vyvinul neobvyklý způsob přežití jako reakce na život v umělých podmínkách. Něco takového jsme u složitějších organismů ještě nikdy neviděli,“ vysvětluje profesor Vjačeslav Jurčenko z Ostravské univerzity.
U mikroskopického parazita, který prošel více než padesátiletým chovem v laboratoři, vědci nenašli části enzymů, jež jsou klíčové pro běžné fungování buněk. Zjistili, že podobně jako téměř všechny buňky využívá mitochondriální enzym ATP syntázu, ale u tohoto parazita pracuje obráceně – energii nevyrábí, ale naopak spotřebovává, aby udržel buňku při životě.
„Zjistili jsme, že se oba zkoumaní parazité výrazně liší v genetické výbavě. Zatímco parazit izolovaný z přírody má stovky kroužků DNA, které nesou instrukce pro úpravu RNA, laboratorně kultivovaný parazit si jich uchoval jen zlomek. Jinými slovy, rychle poztrácel spoustu své genetické informace, jako kdybychom z knížky vytrhali celé kapitoly a pak se snažili pochopit její obsah. Takto výrazná ztráta genetické složitosti během laboratorního vývoje je z evolučního hlediska naprosto fascinující,“ říká profesor Julius Lukeš z Biologického centra AV ČR v Českých Budějovicích.
Objev mezinárodního vědeckého týmu dalece přesahuje mikrosvět parazitů. V budoucnu by tak mohl pomoci lépe porozumět tomu, jak se může v relativně krátkém čase proměňovat genetická informace a jak se buňky dokážou přizpůsobit měnícím se podmínkám prostředí.
„Naše poznatky posouvají hranice toho, co jsme si dosud mysleli o evoluci a fungování mitochondrií. Zároveň ukazují, že dlouhodobý pobyt v laboratorních podmínkách může zásadně ovlivnit biologii organismu a tím i naše chápání základních principů fungování buněk. Zjištěné informace mohou být cenné také při zkoumání, jak se buňky přizpůsobují léčbě nebo reagují na změny prostředí, včetně těch způsobených klimatickou změnou,“ uzavírá profesor Vjačeslav Jurčenko s tím, že jde o jasný důkaz důležitosti podpory základního výzkumu.
Výzkum financovala Grantová agentura České republiky (GA ČR) a byl podpořen v rámci evropského projektu LERCO (Life Environment Research Center Ostrava).
Oteplování a sucho způsobují rapidní úbytek stromového patra v jižní oblasti boreálních lesů (tajgy). Druhy mírného pásma zároveň nejsou schopny dostatečně rychle migrovat na sever a obsadit uvolněný prostor. Výsledkem je degradace a zánik těchto ekosystémů. Vědci z Botanického ústavu AV ČR za podpory GA ČR zjistili, že pozitivní vliv na zasažené oblasti mohou mít překvapivě tropické cyklóny.
Studie přináší nový pohled na vliv tropických cyklónů, které v důsledku klimatické změny stále častěji zasahují právě jižní okraj tajgy. Autoři studie naznačují, že tyto extrémní meteorologické jevy mohou zpomalit úbytek boreálních lesů hned několika způsoby.
„Tropické cyklóny přinášejí srážky do oblastí postižených suchem, čímž mohou zmírnit jednu z hlavních příčin úmrtnosti stromů v tajze. Zároveň narušují husté porosty jehličnanů, čímž otevírají prostor pro rychlejší uchycení stromů mírného pásma, které by se jinak pod uzavřeným zápojem tajgy neprosadily,“ vysvětluje Jan Altman, první autor studie.
Dalším zásadním problémem jsou požáry, které se v důsledku sucha a nahromadění mrtvého dřeva v jižní tajze vyskytují stále častěji. Studie naznačuje, že zmírnění rozsahu sucha a podpora šíření listnatých stromů, které jsou vůči požárům odolnější než jehličnany, by mohly vést ke snížení rizika vzniku požárů a jejich šíření.
„I když tropické cyklóny vnímáme primárně jako destruktivní sílu, v kontextu probíhající klimatické změny mohou paradoxně pomoci zpomalit degradaci jižní části tajgy a usnadnit přechod k odolnějšímu lesnímu ekosystému,“ dodává Altman.
Vědci zdůrazňují, že je nezbytné pokračovat v dlouhodobém monitoringu těchto procesů a posoudit, do jaké míry mohou tropické cyklóny skutečně přispět ke stabilizaci ekosystémů zasaženým klimatickou změnou na severní polokouli.
Studie vznikla za podpory Grantové agentury České republiky a dlouhodobého výzkumného rozvojového projektu Akademie věd České republiky.
Využití magnetické rezonance je nejviditelnější ve zdravotnictví. Tato metoda je ale neocenitelná rovněž při určování složení nových materiálů anebo třeba proteinů v živých organismech. Zdeněk Tošner z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy v Praze vytváří postupy, které vědcům v Česku i ve světě pomáhají měření vylepšit. Za svůj výzkum byl v minulosti nominován na Cenu předsedy Grantové agentury ČR.
Díky filmům a seriálům z lékařského prostředí zná téměř každý vyšetření magnetickou rezonancí. Pacient je vsunutý do tunelu, kterým je vlastně velký magnet. S jeho pomocí je možné určit, jak jsou v těle rozmístěna vodíková jádra, čili voda, která tvoří většinu těla. Podle toho pak přístroj zobrazí vnitřní orgány a další struktury.
Toto technicky složité lékařské využití je však ještě relativně jednoduché ve srovnání s magnetickou rezonancí nasazenou na analýzu dalších materiálů.
Nejenom na složení, ale i na struktuře záleží
„V tomto případě nesledujeme jenom vodík, ale také množství různých jiných atomů. Mezi nejběžnější patří uhlík, fosfor, fluor, dusík, který je významný pro proteiny, křemík a hliník v materiálových vědách,“ vysvětluje Zdeněk Tošner.
Magnetická rezonance je založena na spinu, což je kvantová vlastnost částic, kterou klasická fyzika nezná. Jde o vnitřní moment hybnosti, jehož hodnota je pro každou částici přesně daná. Spin mají kromě elementárních částic, jako jsou protony či elektrony, také jádra atomů. A díky tomu se dají nukleární magnetickou rezonancí identifikovat.
„Zkoumaný vzorek vložíme do přístroje se silným magnetickým polem. Spiny částic ve vzorku se částečně zorientují podle magnetického pole, ale hlavně se začnou chovat jako dětská káča, jejíž osa se otáčí kolem svislé polohy. V magnetické rezonanci pak měříme frekvenci takového otáčení. Různá atomová jádra se nacházejí v různě pozměněném lokálním magnetickém poli a otáčejí se různou rychlostí. Podle toho je můžeme odlišit,“ popisuje doktor Tošner. „Není to tak, že okamžitě poznáme, jaké částice nebo atomy uvnitř jsou. Musíme vědět, co hledáme, a tomu přizpůsobíme použitou metodu.“
Ještě podstatnější je, že z výsledků získaných tímto „jaderným kompasem“ se dá vysledovat, jak jsou atomy vzájemně spojeny chemickými vazbami, a také vypočítat jejich pozici v molekule, a to podle toho, jak se atomy v magnetickém poli vzájemně ovlivňují. Tato pozice je významná proto, že určuje strukturu materiálu, z níž vyplývají vlastnosti materiálu.
Výrazně je to vidět například u proteinů. Stává se, že dvě bílkoviny v lidském těle mají úplně stejné chemické složení, ale jedna je užitečná nebo neškodná, kdežto druhá vyvolává onemocnění. Stojí za tím fakt, že má jinou prostorovou strukturu a jinak se váže na lidské tkáně. Díky znalosti této struktury pak vědci mimo jiné vyvíjejí léky, které by se měly „nalepit“ přesně na tvar nechtěného proteinu, a zabránit tak jeho zachycení v tkáních.
Zdeněk Tošner mění měřicí sondu v supravodivém magnetu. (Foto: PřF UK)
Sada postupů pro vědce z celého světa
Některé zkoumané vzorky je možné rozpustit ve vhodném rozpouštědle. V něm se může molekula volně otáčet, díky čemuž se dá lépe změřit. Oproti tomu průmyslové materiály zůstávají v pevném skupenství a také bílkoviny bývají pevně zakotveny v buněčné membráně. Jejich molekuly tedy nemohou volně rotovat. Otáčet se v přístroji musí celý vzorek. Postup měření je proto podstatně složitější. A právě tím se zabývá Zdeněk Tošner, a to i v projektu, na němž spolupracoval s kolegy z Technické univerzity v Mnichově a za který byl nominován na Cenu předsedy Grantové agentury ČR.
Využili při tom takzvanou teorii optimálních procesů, což je matematický postup výhodného řízení složitých činností ovlivňovaných mnoha proměnnými. V tomto případě jde o ozařování vzorků radiofrekvenčními pulzy tak, aby se podařilo získat výsledek co nejdříve a s co největší citlivostí.
„Vypracovali jsme vlastně speciální sadu postupů, které se dají úspěšně využít při charakterizaci nerozpustných proteinů magnetickou rezonancí,“ shrnuje Zdeněk Tošner. Výsledky vědci publikovali v uznávaných odborných časopisech Science Advances, Journal of the American Chemical Society či Angewandte Chemie.
„Kolegové se na nás obracejí s prosbou o radu, který náš postup by měli nejlépe využít ve svých měřeních,“ popisuje využití metody doktor Tošner. „A často se o tom, že náš postup použil někdo v zahraničí, dozvím až z odborné databáze, která zachytí citaci některého našeho článku. Jeho autoři poctivě zaznamenali, že při svém výzkumu použili naše postupy měření. A to potěší.“
RNDr. Zdeněk Tošner. Ph.D.
Narodil se v roce 1976. Vystudoval biofyziku na Matematicko-fyzikální fakultě Univerzity Karlovy v Praze, doktorát z fyzikální chemie získal ve společném programu na Stockholmské univerzitě a Univerzitě Karlově.
Nyní působí na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy. Jeho hlavním vědeckým zájmem jsou metody měření nukleární magnetickou rezonancí.
Projekt nominovaný na Cenu předsedy Grantové agentury ČR: Vývoj experimentů nukleární magnetické rezonance pevné fáze pro studium proteinů pomocí teorie optimálních procesů
Úvodní ilustrace: Umělecké ztvárnění experimentu nukleární magnetické rezonance pro Journal of the American Chemical Society. Práškový vzorek v rotorku se otáčí uvnitř cívky orientované pod úhlem 54,7° vzhledem ke směru vnějšího magnetického pole. Pomocí cívky se vytvářejí sofistikované radiofrekvenční pulzy symbolizované čísly.
Smlouvy o kontrole zbrojení představují zásadní nástroj pro zajišťování bezpečnosti států a lidí. Výzkum Jana Karlase z Fakulty sociálních věd Univerzity Karlovy podpořený GA ČR odhaluje příčiny, proč státy tyto smlouvy uzavírají, i to, co jim v jejich uzavření brání.
Od počátku své existence státy zbrojí – aby zajistily vlastní bezpečnost, případně získaly schopnost ozbrojenou cestou prosazovat své zájmy. Neomezené zbrojení jim ale více bezpečnosti nepřináší – naopak je v reakci na ostatní státy nutí zbrojit ještě více. V 60. letech minulého století si většina zemí začala více uvědomovat ničivou sílu obrovských zbraňových arzenálů. Postupně proto došlo k vytvoření dvou kategorií mezinárodních smluv, které kontrolují zbrojení nebo přímo zakazují některé konkrétní druhy zbraní. Tyto smlouvy mají všeobecnou povahu, tedy cílí na členství všech existujících států.
Do první kategorie patří smlouvy, které se vztahují na zbraně hromadného ničení. Tyto smlouvy omezují vlastnictví nebo testování jaderných zbraní, zakazují chemické a biologické zbraně a zakazují rozmisťování zbraní hromadného ničení v Antarktidě, ve vesmíru a na mořském dně. Těchto smluv v současnosti existuje 10. Nejznámější z nich je Smlouva o nešíření jaderných zbraní z roku 1968. Druhou kategorii tvoří smlouvy, které regulují nehumánní konvenční zbraně. První z nich byla Úmluva o zákazu nebo omezení použití některých konvenčních zbraní uzavřená v roce 1980. Později ji doplnily další dvě úmluvy, které zakazují protipěchotní miny a kazetovou munici.
Rozdílné přístupy k členství
Aby byly smlouvy o kontrole zbrojení a odzbrojení skutečně účinné a měly potřebnou legitimitu, musí sdružovat všechny státy, anebo alespoň velkou většinu z nich. Tohoto cíle se však dosud zdaleka nepodařilo dosáhnout. Typicky dochází k tomu, že určitý počet zemí novou smlouvu po jejím podepsaní rychle ratifikuje. Další státy k ní ale přistupují s velkým zpožděním a některé se dokonce jejími stranami nikdy nestanou. Například Úmluvu o zákazu biologických zbraní ratifikovalo více než 75 % států až po 31 letech od jejího přijetí. Ačkoli Úmluva o zákazu nebo omezení použití některých konvenčních zbraní byla podepsána před více než 40 lety, do současnosti ji ratifikovalo pouze 127 států. Tato situace vede k důležité otázce: proč se některé státy připojují ke smlouvám o kontrole zbrojení, a jiné nikoli, anebo tak činí s výrazným zpožděním?
Přínosy a náklady ratifikace
Důležitým východiskem pro výzkum Jana Karlase byla skutečnost, že vysvětlení účasti ve smlouvách o kontrole zbrojení, která nabízí již existující literatura, nejsou v souladu s některými důležitými skutečnostmi. Předchozí studie uvádějí, že země ratifikují smlouvy týkající se zbraní hromadného ničení tehdy, pokud nečelí silným bezpečnostním hrozbám nebo nemají potřebné schopnosti k vývoji těchto zbraní. Nicméně mnoho zemí, které tyto charakteristiky vykazují, dané smlouvy ratifikovalo s velkým zpožděním anebo tak dosud vůbec neučinilo. Existující literatura také tvrdí, že jednání států týkající se nehumánních konvenčních zbraní ovlivňují posilující se normy, které tyto zbraně považují za nevhodné. Skutečnost, že velký počet států dosud neratifikoval některou ze smluv regulujících tyto zbraně, je však v rozporu s domnělou vahou uvedených norem.
Ve snaze vytvořit vysvětlení, která by lépe odpovídala skutečnému chování států, vyšel Jan Karlas z předpokladu, že přístupy k ratifikaci smluv o kontrole zbrojení ovlivňují především přínosy a náklady, které z této ratifikace plynou. Na základě tohoto východiska zformuloval hypotézy vysvětlující členství pro různé typy smluv. Tyto hypotézy následně otestoval pomocí statistických metod.
Nové poznatky o ratifikaci smluv o zbraních hromadného ničení
Výzkum Jana Karlase koriguje dosavadní představu, že státy, které čelí bezpečnostní hrozbám, odkládají ratifikaci smluv o zbraních hromadného ničení. Podle provedeného výzkumu tak činí spíše země, které již danou zbraň vlastní nebo o ni usilují, a to pouze v případě smluv, které danou zbraň zcela zakazují nebo zakazují její testování. Bezpečnostní hrozby představují méně výraznou překážku pro připojení se ke smlouvám o zbraních hromadného ničení, než bývá uváděno.
To však neznamená, že je rozšiřování uvedených smluv rychlé. Provedený výzkum totiž ukazuje, že zda a jak rychle státy k těmto smlouvám přistoupí souvisí s tím, zda pro ně členství má politický nebo ekonomický přínos. Ke smlouvám o jaderných zbraních přistupovaly v minulosti rychleji státy, které podporovaly liberální hegemonický řád vybudovaný USA. U jiných smluv platí, že pravděpodobnost členství roste s ekonomickými přínosy pro daný stát. Jedná se o smlouvy regulující biologické a chemické zbraně a stanovující základní pravidla pro ekonomickou, vědeckou a jinou činnost probíhající v Antarktidě a ve vesmíru. Pravděpodobnost, že stát ratifikuje smlouvu regulující zbraně hromadného ničení, se také zvyšuje, jestliže se k příslušné smlouvě předtím připojil větší počet států ze stejného světového regionu. Důvodem je opět politická výhodnost ratifikace, v tomto případě konkrétně výhody z posílení dobré reputace země v daném regionu.
Proč se státy (ne)účastní smluv o nehumánních konvenčních zbraních?
Výzkum Jana Karlase ukazuje, že i v případě nehumánních konvenčních zbraní ovlivňují členství politické výhody. Politicky výhodné je v tomto případě přistoupení ke smlouvě pro vládní představitele v demokratických státech. Naplňují tímto způsobem přesvědčení domácích aktérů o tom, že je nutné chránit lidskou bezpečnost, které je typické právě pro demokratické společnosti. Stejně jako v případě smluv o zbraních hromadného ničení funguje i v případě smluv o nehumánních konvenčních zbraních jako motiv pro ratifikaci další politická výhoda – reputační přínos. Ten motivuje i v tomto případě k ratifikaci země, které se nacházejí ve světovém regionu, kde již určitý počet zemí danou smlouvu ratifikoval. Zvyšování počtu členů smluv o nehumánních konvenčních zbraních naopak zabraňuje jeden podstatný bezpečnostní náklad členství – omezení autonomie národní bezpečnostní politiky. Tento náklad brání členství v případě zemí sousedících se státy, jež se často účastní militarizovaných mezinárodních sporů.
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.
Mgr. et Mgr. Dalibor Blažek, Ph.D.
RNA u kadeřníka
doc. Mgr. Martin Pelc, Ph.D.
Zdeněk Tošner mění měřicí sondu v supravodivém magnetu. (Foto: PřF UK)
doc. PhDr. Jan Karlas, M.A., Ph.D.