Četvrtak, 28. ožujka 2024

Weather icon

Vrijeme danas

14 C°

Plohl: Istražujemo tamnu materiju svemira

28.07.2010. 22:00
Plohl: Istražujemo tamnu materiju svemira


Još jednom potvrđen ugled “Ruđera Boškovića” u međunarodnoj znanstvenoj zajednici


Pet znanstvenika Zavoda za molekularnu biologiju Instituta “Ruđer Bošković”, koji su nedavno objavili dva značajna rada o evoluciji genoma u vrhunskom znanstvenom časopisu “Molecular Biology and Evolution”, među mnogim su Ruđerovcima koji redovito potvrđuju ugled ove ustanove u međunarodnoj znanstvenoj zajednici.
Matija Harcet, Helena Ćetković i Drago Perina iz Laboratorija za molekularnu genetiku u suradnji s prof. Kristianom Vlahovičekom i Mašom Roller s Biološkog odsjeka PMF-a u Zagrebu, te prof.Wernerom E.G. Müllerom i dr. sc. Matthiasom Wiensom sa Sveučilišta u Mainzu, autori su prve sustavne studije gena i genoma spužava, koja može dati uvid u “početno stanje” genoma zajedničkog pretka, prije nastanka većine životinjskih vrsta, te može ukazati na trendove u evoluciji genoma pojedinih razvojnih linija životinja. Rad Brankice Mravinac i Miroslava Plohla iz Laboratorija za strukturu i funkciju heterokromatina, istraživanje je na misterioznim sekvencama DNA, predstavlja dio dugogodišnjih istraživanja u tom laboratoriju, a posebna mu je vrijednost što je u cijelosti “domaći proizvod”, osmišljen i izrađen u IRB-u.
Oba se istraživanja bave evolucijom genoma životinja, objavljena su u istom časopisu, i to drugom najboljem u području evolucije, objašnjava Matija Harcet, član tima koji je proveo prvo sustavno istraživanje genoma spužve.
Novost za znanost
– Radili smo s jako velikom količinom podataka, što dosad nije bio slučaj. Prvi smo pokazali da je genom spužve vrlo složen, skoro kao genom nekih viših životinja, kralježnjaka, sisavaca. To je novost za znanost, jer su spužve najstarija skupina životinja i po svojoj građi su izuzetno jednostavne. Pokazalo se da se složenost genoma javila kod zajedničkog pretka svih životinja – tumači Harcet, te dodaje da se ovim otkrićem otvaraju mogućnosti za medicinska istraživanja. Naime, zna se da mnogi od gena i proteina koje su Ruđerovci pronašli kod spužve imaju ulogu u raznim bolestima kod čovjeka, a istraživanja na jednostavnijim organizmima poput spužve znatno olakšavaju njihovo istraživanje.
Dr. Miroslav Plohl, voditelj Laboratorija za strukturu i funkciju heterokromatina, radio je na istraživanju sekvenci DNA koje nisu geni, ali su neophodne za razumijevanje funkcioniranja cjelokupnog genoma.
– U genomima složenih organizama tek mali dio molekule DNA predstavljaju geni, obično manje od dva posto. Sve ostalo su druge sekvence koje danas u pravilu ne znamo interpretirati, ne razumijemo njihov značaj, ne znamo koja je njihova uloga. Nas zanimaju sekvence DNA koje su ponovoljene u nizu, jedna iza druge, desetinama i stotinama tisuća puta, a čine ogromne dijelove genoma – objašnjava dr. Plohl. – U slučaju jednog od kukaca na kojem smo radili, 60 posto genoma izgrađuju upravo takve sekvence, koje se nalaze na lokacijama u genomu koje su funkcionalno izuzetno značajne jer su u području kromosoma odgovornom za njihovo razdjeljivanje pri diobi stanica. Često se takve sekvence DNA nalaze i na samim krajevima kromosoma gdje sudjeluju u čuvanju integriteta kromosoma.
Izuzetan laboratorij
Dr. Plohl ističe kako uloge sekvenci koje istražuje mogu biti čak i iznad uloge gena, jer omogućavaju više razine organizacije i regulacije funkcioniranja kromosoma, cijelog genoma i same stanice.
– Te sekvence istražujemo ne samo na kukcima, nego i školjkašima i oblićima iz korjenovih kvržica kod biljaka, i to zato jer oni imaju različite uzorke organizacije ovakvih sekvenci DNA pa nam usporedno istraživanje daje potpuniji uvid u dinamiku njihove evolucije i objašnjenje moguće uloge. Po tome je ovaj laboratorij jedan od vodećih u svijetu – ističe dr. Plohl, koji je sa suradnicima objavio niz radova na tu temu.
Njihovo je otkriće, veli, jaka indikacija da ono što se smatralo akumuliranjem nepotrebne, ili tzv. “junk DNA” evoluira na način koji ukazuje na funkciju.
– Uzastopno ponovljene sekvence DNA u istraživanju genoma usporedive su s tamnom materijom u svemiru. Mogu se lako locirati zvijezde, čak i planeti oko udaljenih zvijezda, ali postoji u svemiru nešto što se naslućuje, ali je teško dostupno. Tako je i sa ovim sekvencama, to su ogromna područja koja je teško analizirati i zbog toga su su isključena iz genomskih projekata. Sve više i više istraživača uviđa da razumjeti funkcioranje složenog genoma znači ustanoviti koja je uloga takvih sekvenci DNA. Bez toga imamo samo parcijalno znanje o genomu – upozorava dr. Plohl.


 NAJAVA NOVIH PROJEKATA




Oba znanstvena tima najavljuju nove projekte i istraživanja koja bi trebala pomoći boljem razumijevanju genoma i u konačnici rezultirati brojnim dobrobitima za ljudski rod.
– Raditi u sredini u kojoj je financiranje znanosti relativno skromno, i to vrhunsku znanost, moguće je i u takvim uvjetima. Bitno je imati dobru ideju, naći nekakvu svoju “ekološku” nišu, i probiti se u inozemstvu, odnosno svijetu dokazati relevantnost istraživanja u određenom području. To je onda velika prilika za nas, i pokazuje da u IRB-u i u cjelokupnoj hrvatskoj znanosti možemo itekako biti i kvalitetni i konkurentni u istraživanju – ističe dr. Plohl.


 DO NOVIH SPOZNAJA


-Problem je što kod viših životinja možemo identificirati koji gen ili protein sudjeluje u razvoju neke bolesti, ali često ne možemo mehanizam, jer su to složeni sustavi. Istražujući takve gene i proteine kod jednostavnijih životinja moglo bi se doći do novih spoznaja – veli Harcet.