Sdílet
Posledních 5 let studoval Richard Štefl spolu se svými kolegy z laboratoře tajemství nekódujících ribonukleových kyselin RNA (známých jako temná hmota genomu), které představují chybějící článek v porozumění buněčných mechanismů a lidských onemocnění. Tento výzkum byl podpořen prestižním grantem ERC consolidator, který výzkumná skupina získala od Evropské výzkumné rady. Tento typ grantu se uděluje vynikajícím projektům, které mají šanci zásadním způsobem posunout lidské znalosti kupředu. Výzkumné skupině, kterou Richard Štefl vede na institutu CEITEC Masarykovy univerzity, se podařilo odhalit pohled na strukturu kontrolních mechanismů všudypřítomné transkripce a biogeneze nekódující ribonukleové kyseliny.
Temná hmota genomu je termín pro nekódující RNA (ribonukleové kyseliny). Nekódující RNA jsou hojné a funkčně důležité molekuly RNA, které nejsou překládány do proteinů. Zdá se, že nekódující RNA jsou zodpovědné za mnoho regulačních mechanismů uvnitř buněk a tvoří základ pro fungování lidského těla jako celku. Je velmi pravděpodobné, že jakákoliv vada, nesprávná regulace nebo porucha nekódujících RNA přispívá ke vzniku závažných onemocnění, včetně rakoviny. Tím pádem jsou nekódující profily exprese RNA velmi cennými biomarkery při různých lidských patologiích a druhy nekódující RNA se staly slibným terapeutickým přístupem při léčbě lidských onemocnění. Tým Richarda Štefla se snažil zmapovat, jak je tato stále záhadná temná hmota genomu vytvořena a proč, a jaká je její přesná funkce.
Analogie s temnou hmotou známou z vesmíru pochází z tajuplné povahy temné hmoty genomu a díky její schopnosti ovládat/regulovat mechanismy uvnitř buňky. Temná hmota genomu byla objevena teprve nedávno s pomocí nových technologií a díky nejnovějším hlubším znalostem o nekódující RNA. Původně se vědci domnívali, že RNA je jen primitivní molekula, která slouží přenosu genetické informace z DNA do proteinu, ale dnes víme, že některé specifické sekvence RNA patří mezi nejdůležitější enzymy v lidském těle/lidských buňkách a mohou katalyzovat některé biologické procesy, ribozymy.
Richard Štefl ve svém projektu ERC navrhl originální přístup ke strukturnímu mapování procesu vytváření temné hmoty genomu. Vědci se domnívají, že lepší pochopení celého procesu poskytne zásadní informace, kterých by mohli využít molekulární biologové, kterým by tyto poznatky umožnily se cíleněji zaměřit na léčbu mnoha závažných onemocnění.
Laboratoř Richarda Štefla je součástí mezinárodního vědeckého institutu CEITEC Masarykovy univerzity. Výzkumný tým používá nukleární magnetickou rezonanci (NMR) spektroskopii, elektronovou mikroskopii a další technologie biofyzikální a molekulární biologie ke studiu interakcí mezi biomolekulárními stroji tvořenými bílkovinami a nukleovými kyselinami, mimo jiné za účelem získání vhledu do vzniku a funkce nekódujících RNA a do procesu jejich degradace. Laboratoř se zabývá především chemickou komunikací molekul, na které ale pohlíží z biologického hlediska. Šteflův tým se snaží objasnit, co je strukturním základem tohoto fascinujícího biologického jevu.
Výzkumná skupina Richarda Štefla těží z několika typů nejmodernějších technologií dostupných pod jednou střechou v institutu CEITEC a z odborných znalostí dostupných ve velmi silném programu strukturní biologie na institutu CEITEC Masarykovy univerzity. Šteflova laboratoř spolupracuje například s Oxfordskou univerzitou a Université de Paris. Prestižní grant ERC umožnil výzkumné skupině rozšířit své výzkumné zaměření z jednoduchých biomolekulárních komplexů a malých jednotlivých oblastí na větší biologické mechanismy, jako je nukleozom nebo RNA polymeráza.