Článek
„Zatímco lidé dýchají plícemi a ryby žábrami, některé živočišné druhy si vyvinuly unikátní orgány, které jim umožňují dýchat trochu jiným způsobem. Rájovec si vytváří speciální labyrintový orgán, který mu pomáhá efektivněji zpracovávat kyslík,“ řekl Novinkám Peter Fabian z Ústavu experimentální biologie Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity.
Výzkum dýchacího labyrintu představuje pro vědce fascinující evoluční adaptaci, která může přinést zásadní poznatky o tom, jak se organismy přizpůsobují extrémním podmínkám.
Cílem výzkumníků je pochopit mechanismy vzniku tohoto dýchacího orgánu a faktory ovlivňující jeho vývoj.
Pro světovou vědeckou komunitu jde o natolik zásadní otázky, že Fabian získal grant od organizace Human Frontier Science Program (HFSP) ve výši 28 milionů korun na tříletý výzkum rájovců. Se svými projekty u této organizace uspějí jen čtyři procenta žadatelů.
Peter Fabian z Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity se věnuje vývojové biologii a modelování dědičných chorob na rybách zebřičkách.
Projekt je výsledkem mezinárodní spolupráce mezi třemi laboratořemi. V Česku Fabianův tým zajišťuje sekvenování a analýzu buněk. V Maďarsku výzkumníci pracují na vývojových studiích ryb a v Japonsku se věnují evoluční biologii a adaptaci ryby na různé podmínky.
Nejprve vyvine žábry, ale…
Původním domovem rájovců jsou řeky v Číně a ve Vietnamu. Jde o stříbrnou rybku s oranžovými pruhy, která je ozdobou mnoha akvárií. Od jiných rybiček se ale liší tím, že si nejprve vytvoří žábry jako běžná ryba, ale následně potřebuje začít dýchat kyslík ze vzduchu.
Příroda, tedy evoluce, to zařídila tak, že si rájovec musí plně vyvinout specifický orgán, a to dýchací labyrint. Pokud se tak nestane, ryba postupně chřadne a nakonec umírá.
„Naším cílem je porozumět tomuto principu, proč je tento mechanismus tak důležitý a jaký má skutečný význam pro život a fungování této ryby. Můžeme provést analýzu i u dospělé ryby, kdy izolujeme buňky a zkoumáme, co se v nich odehrává,“ vysvětlil Fabian.
Získané informace pak vědci porovnají s tím, jak vše funguje u běžné ryby, kterou je pro jejich výzkum zebřička pruhovaná.
Skupina zebřiček v akváriu. Část projektu je bude využívat jako laboratorní model na testování regulačních oblastí labyrintu. Zebřičky jsou částečně průhledné, takže lze sledovat pod mikroskopem vývoj orgánů v reálném čase.
„Můžeme simulovat, co by se stalo, kdybychom v zebřičce, která tento orgán nemá, vytvořili některé faktory produkované v labyrintovém orgánu. Tím bychom mohli zjistit, zda by se nevytvořila podobná struktura. Tento přístup nám může pomoci lépe pochopit mechanismy, které stojí za vznikem tohoto jedinečného dýchacího orgánu,“ dodal vědec.
Bližší poznání procesů spojených se vznikem nově objevené sloučeniny mohou být pro vědce zcela novým přístupem k práci v laboratořích. Výzkumníci by je mohli časem využívat mimo jiné i při hledání nových a účinnějších léčiv.
