Letos na podzim odstartovala z kazašského Bajkonuru kosmická loď
Soyuz-U, jejíž speciálně zkonstruované zařízení provede v prostředí
beztíže experimenty s krystaly proteinů. Cílem pokusů, na jejichž
přípravě se významně podíleli vědci z laboratoří PřF MU, je porovnat
kvalitu a stavbu proteinových krystalů vznikajících na Zemi a ve
vesmíru a lépe určit struktury proteinů. Na mezinárodním výzkumu se za
ČR podílejí také odborníci z Jihočeské univerzity a Akademie věd
spolupracující s MU v rámci Centra biokatalýzy a biotransformací.
Úkolem biochemiků z MU bylo poskytnout biologický materiál, který se do vesmíru vysílal. Skupinu proteinů, které se v rámci projektu poslaly do vesmíru, zkoumají vědci z Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity šestnáct let. Získané poznatky pak využívají v rámci dalších výzkumných a vývojových projektů, zaměřených například na vývoj biosenzorů, likvidaci toxických nebezpečných látek nebo naopak na získávání sloučenin využitelných ve farmaceutickém průmyslu.
Proč posílat proteiny do vesmíru?
K tomu, abychom porozuměli, jak proteiny fungují, kdy a jak mohou
přestat fungovat a jak je možné je „opravit“ či upravit, je nezbytně
nutné poznat jejich vnitřní molekulární strukturu. Určení molekulární
struktury proteinů se provádí pomocí komplikované metody, vyvinuté
v minulém století – krystalizace a rentgenostrukturní analýzy.
Prostředí beztíže umožňuje získat kvalitnější krystaly než na Zemi.
V tuto chvíli se krystaly získané z vesmírné mise analyzují.
Proteiny, jejichž strukturu zkoumají vědci v rámci projektu vesmírné mise, jsou důležité mimo jiné pro konstrukci biosenzorů – zařízení sloužících k odhalení nebezpečných látek v životním prostředí. Biosenzory dokáží kontinuálně měřit výskyt těchto látek v podzemní vodě, půdě a tak dále. Výhodou biosenzorů oproti ostatním standardním metodám je, že není potřeba odebrat vzorek, potom ho odvézt do laboratoře ke změření a čekat na výsledky. Vše se provádí přímo na jednom místě. Biosenzor se zavede do podzemí a připojí se k přístroji, který neustále měří hladinu kontaminantů v podzemní vodě. Ve chvíli, kdy dojde k úniku chemických látek do prostředí, přístroj díky proteinu obsaženému v biosenzoru zjistí, že vzrostla hladina toxické látky, a vydá signál. Konstruování biosenzorů a jejich zavádění do praxe probíhá v rámci Výzkumného záměru INCHEMBIOL, koordinovaného profesorem Ivanem Holoubkem z centra Masarykovy univerzity RECETOX.
Proteiny do vesmíru
Proteiny jsou velké biomolekuly, které sehrávají důležitou roli ve
funkci živých organismů. V lidském těle existuje kolem sta tisíc
různých proteinů. Jejich funkce je v mnoha případech neznámá, chybějí
informace o jejich struktuře a zapojení do fungování organismu jako
celku. Proteiny posílané do vesmíru pocházejí z Mycobacterium
tuberculosis, což je patogenní bakterie způsobující tuberkulózu u lidí.
