Český převratný objev: Chromozom v přirozeném stavu vypadá úplně jinak, než jsme si mysleli

Vědci z brněnského Ústavu přístrojové techniky Akademie věd ČR dosáhli revolučního objevu, který by mohl přepsat učebnice biologie. Poprvé v historii se jim podařilo zobrazit celý chromozom v jeho přirozeném stavu pomocí elektronového mikroskopu. Zjistili, že chromozom, klíčová buněčná struktura obsahující DNA, má ve skutečnosti zcela odlišný vzhled, než se dosud předpokládalo.

Tento průlomový objev otevírá nové možnosti pro vývoj léčiv a šlechtění odolnějších plodin. Dosavadní představa o hladkém povrchu chromozomu, připomínajícím párky ve tvaru X, byla díky vylepšenému elektronovému mikroskopu vyvrácena. Čeští vědci odhalili mnohem detailnější strukturu, která vědecký svět překvapila.

Chromozomy nejsou párky, ale spíše chlupaté párky

Český objev odhaluje, že chromozomy nejsou hladké jako párky, jak se dříve myslelo, ale jsou pokryté drobnými výstupky a smyčkami. Tento přelomový objev, který se podařil díky vylepšenému elektronovému mikroskopu, by mohl vést k novým léčebným postupům a šlechtění odolnějších plodin.

"Povrch chromozomu je posetý četnými výběžky a smyčkami chromatinových vláken o průměrné velikosti kolem 30 nanometrů. Takové prostorové uspořádání povrchu chromozomů nebylo dosud pozorováno," uvedl Jaroslav Doležel z Ústavu experimentální botaniky Akademie věd ČR.

Tyto nově objevené struktury na chromozomech by mohly pomoci vědcům lépe porozumět poruchám chování chromozomů a najít způsoby, jak ovlivnit funkci "špatně pracujících" genů. Čeští vědci nejenže vyvinuli novou metodu přípravy chromozomů pro zkoumání pod mikroskopem, ale také upravili samotný mikroskop, aby získali dokonalý obraz chromozomu v jeho přirozeném stavu.

Česká metoda překonává i Nobelovou cenu: Revoluční zobrazení chromozomů

Nová metoda českých vědců, která umožňuje zobrazit chromozomy v jejich přirozeném stavu, se ukázala být rychlejší, levnější a kvalitnější než kryo-elektronová mikroskopie, oceněná Nobelovou cenou v roce 2017.

Dosavadní metody vyžadovaly úpravu chromozomů před vložením do mikroskopu, což vedlo k poškození jejich jemných struktur a zkreslení výsledného obrazu. Čeští vědci z Ústavu přístrojové techniky Akademie věd ČR však vyvinuli unikátní postup, který umožňuje zkoumat chromozomy bez jakýchkoli úprav.

"Naše metoda A-ESEM (Advanced Environmental Scanning Electron Microscopy) umožňuje zkoumat prakticky všechny živé vzorky, rostlinné a částečně i živočišné buňky v přirozeném stavu, malé živé živočichy, houby, plísně, roztoče, proteiny, bakterie, a vědci se chystají i na viry," uvedl Vilém Neděla z Ústavu přístrojové techniky Akademie věd ČR.

Díky této inovativní metodě se podařilo odhalit, že povrch chromozomů není hladký, jak se dříve myslelo, ale je pokrytý drobnými výstupky a smyčkami. Tento objev by mohl mít zásadní dopad na výzkum genetických poruch a vývoj nových léčebných postupů.

Klíčovým prvkem nové metody je použití vodní páry místo vakua, ve kterém se chromozomy běžně zkoumají. Vědci také vyvinuli speciální držák pro chlazený vzorek, unikátní detektor snímající obraz a software řízený umělou inteligencí. Díky těmto vylepšením je možné sledovat chromozomy v prostředí, které věrně simuluje jejich přirozené podmínky v organismu.