Tým vědců pod vedením Nicoly Silvy z Biologického ústavu LF MU nedávno objevil nové mechanismy, které pomáhají správnému dělení chromozomů při vývoji vajíček u hlístice Caenorhabditis elegans. Výzkumná skupina doktora Silvy se zabývá studiem různorodých aspektů meiotické segregace chromozomů, včetně toho, jak buňky opravují DNA, aby mohlo dojít ke správnému genetickému propojení, a jak chromozomy drží pohromadě díky speciální struktuře zvané synaptonemální komplex.
Pohlavní buňky (vajíčka a spermie) musí mít jen polovinu genetické informace, aby po oplodnění vznikla buňka s úplnou sadou chromozomů. Aby se chromozomy správně rozdělily, musí se odpovídající páry rozpoznat a propojit, což umožňuje genetickou výměnu a správné rozložení DNA. Tento složitý proces zahrnuje tvorbu řízených zlomů v DNA, které slouží jako spouštěč rekombinace.
Díky pokročilé metodě úpravy genomu CRISPR vědci vytvořili speciální modely buněk, které jim umožnily objevit nový protein nazvaný BRA-2. Ten se ukázal jako klíčový hráč při správném propojení chromozomů. Spolu s dalším proteinem HIM-17 pomáhá zajistit, že synaptonemální komplex vznikne jen mezi správnými chromozomy. Když BRA-2 nebo HIM-17 chybí, systém se porouchá – chromozomy se nespojí správně, což může vést k neplodnosti.
Tento objev je významným krokem k pochopení mechanismů, které řídí tvorbu pohlavních buněk. U lidí jsou poruchy těchto procesů spojovány s neplodností, ale přesné regulační dráhy zatím nejsou dobře prozkoumané. Nové poznatky tak pomáhají rozplétat složitou síť dědičnosti a buněčných procesů.
Výzkum byl realizován díky finančního podpoře standardního grantu GAČR. Je také výsledkem mezinárodní spolupráce naší výzkumné skupiny s profesorkou Verenou Jantsch z Max Perutz Labs na Univerzitě ve Vídni, profesorkou Sarit Smolikove z University of Iowa, profesorkou Judith Yanowitz z University of Pittsburgh a profesorkou Monique Zetka z McGill University v Montrealu. Výsledky výzkumu byly publikovány ve vysoce prestižním časopise Nature Communications.
