Z nejistých začátků s chemií k prestižní ceně. Mladá vědkyně z FCH VUT získala Českou hlavu za výzkum neobvyklých forem DNA
Věnuje se bioinformatice, zkoumá specifické formy DNA a nedávno získala prestižní vědeckou cenu Česká hlava. Doktorandka Michaela Dobrovolná působí na Fakultě chemické Vysokého učení technického v Brně a Biofyzikálním ústavu Akademie věd ČR, kde se věnuje výzkumu nekanonických forem DNA, především takzvaných G-kvadruplexů.
Ještě na střední škole jí chemie příliš nešla a chemické názvosloví se učila jen kvůli maturitě. V rámci bakalářské práce však publikovala svůj první vědecký článek v prestižním časopise Nucleic Acids Research a o pár let později získala Michaela Dobrovolná nejvyšší vědeckou cenu Česká hlava, která oceňuje práci úspěšných českých vědců a vědkyň. Doktorandka z Fakulty chemické VUT zkoumá genové struktury, které hrají významnou roli v biologických procesech spojených se vznikem virových infekcí či rakovinových nádorů a v budoucnu mohou mít zásadní přínos pro vývoj nových léčebných metod.
Přestože chemie nepatřila mezi její nejoblíbenější předměty, vybrala si studium oboru Chemie pro medicínské aplikace jako střední cestu, která propojuje i fyziku a biologii. „Prvák byl náročný. Postupně jsme se ale začali ve výuce dostávat ke specifičtějším a zábavnějším věcem a chemie mě začala opravdu bavit,“ vzpomíná doktorandka. Bavila ji ale také genetika, a tak se rozhodla svůj multioborový zájem využít v bakalářské práci. „Jediný, kdo měl na fakultě blízko ke genetice, byl profesor Václav Brázda, takže byl pro mě jako školitel jasnou volbou. Společně jsme vybrali téma bioinformatiky, ze kterého nakonec vzešel celý můj výzkum,“ doplňuje.
DNA bez pravidel
Ve své práci se Michaela Dobrovolná zaměřuje především na nekanonické struktury DNA, což jsou struktury, které vznikají za specifických biologických podmínek a liší se od klasického genového uspořádání. „Když se řekne DNA, každý si představí tradiční dvoušroubovici tvořenou dvěma vlákny. Dalo by se říct, že nekanonická struktura DNA dělá nezbednosti s tvarem tradiční dvoušroubovice a vzniká třeba jen na jednom vláknu, vytváří různé smyčky a podobně,“ vysvětluje a dodává, že ona nejčastěji zkoumá G-kvadruplexy – struktury, které jsou tvořeny pouze jednou nukleovou bází, guaninem, párující se mezi sebou. Jedná se tedy o jakousi biologickou odchylku, kdy se v řetězci nespojují odlišné nukleové báze, ale pouze jeden druh sám se sebou, díky čemuž na šroubovici vznikají malé uzlíky a mění se její struktura.
Podobné odchylky se podle mladé vědkyně zkoumají proto, že by v budoucnu mohly odhalit klíčový biologický význam. „Tím, že nejde o úplně standardní struktury, tak v procesech jako je replikace, transkripce i translace DNA můžou dělat buď neplechu, nebo naopak napomáhat určitým procesům,“ uvádí Dobrovolná.
V současnosti se význam těchto struktur zkoumá v nanotechnologiích i v medicíně, jelikož se nachází v důležitých regulačních oblastech a mohou ovlivňovat zapínání a vypínání genů, stabilitu genomu či vznik některých onemocnění. G-kvadruplexy mají potenciál například při zpomalování množení virů či jako nosiče molekul, jejich destabilizace potom může ovlivnit nádorové bujení. „Jelikož se se zvýšenou frekvencí nachází například v promotorech onkogenů, diskutuje se o tom, jestli by tyto struktury nemohly sloužit jako takový zámek pro nasedání molekul, aby mohlo docházet k přepisu DNA,“ dodává Dobrovolná. Výzkum je však poměrně v začátcích a prozatím není možné aplikovat jeho výsledky do klinické praxe.
Člověk nemůže umět všechno
Práce úspěšné doktorandky neobnáší jen molekulární modelování a laboratorní ověřování výsledků, ale především bioinformatické analýzy genetických databází, díky kterým Michaela Dobrovolná odhaluje výskyt anomálních struktur, jejich stabilitu i fungování nejrůznějších mutací. „Nejtěžší bylo osvojit si základy informatiky, abych s databázemi uměla správně pracovat,“ směje se. Z experimentálních metod potom využívá hlavně fluorescenční sondy, spektroskopii či nukleární magnetickou rezonanci. S těmito metodami by chtěla pracovat i v rámci svého dalšího výzkumu při testování vlivu vazeb porfyrinových sloučenin, což jsou molekuly, které jsou součástí hemoglobinu, na G-kvadruplexy a nádorové buňky.
Ve výzkumné sféře by Michaela Dobrovolná chtěla zůstat i po dokončení doktorského studia. Jestli v Česku, nebo v zahraniční, v tom zatím jasno nemá. Klíčovým faktorem pro ni totiž není lokalita, ale spíš zkoumané téma a jeho potenciál nebo přístup spolupracovníků. „Stážím se rozhodně nebráním. Už několikrát jsem díky panu profesorovi vyjela do zahraničních laboratoří, takže jsem otevřená příležitostem učit se nové metody a techniky a stále si rozšiřovat obzory,“ říká s úsměvem.
Na spolupráci s profesorem Brázdou oceňuje doktorandka především jeho schopnost propojovat lidi napříč obory. „Vidím, jak důležité je budovat si kontakty. Člověk nemůže vědět a umět všechno, a proto se vyplatí znát kolegy, kteří vám pomůžou doplnit mezery a posunout váš výzkum zase o kousek dál,“ vyzdvihuje.
Phishing nebo realita?
Když Michaela Dobrovolná obdržela zprávu o udělení ceny Česká hlava, nejdříve tomu nevěřila. „Není moc obvyklé, že by takto významnou cenu získávali mladí vědci jako já. E-mail navíc obsahoval chybné datum i nesprávné oslovení, takže jsem ho považovala spíš za phishing než oficiální oznámení,“ směje se. Z velkého milníku ve své vědecké kariéře má však pochopitelně obrovskou radost a vnímá ho jako motivaci i příležitost, která jí může otevřít dveře k novým projektům i spolupracím. Zároveň klade důraz na to, že jde o úspěch celého týmu, nikoliv jen jí samotné.
Intenzivní práci v laboratoři a u počítače, se mladá vědkyně snaží vyvážit zaslouženým odpočinkem. Je pro ni sice náročné odcházet od rozdělané práce, ale vnímá, že je to potřeba, a tak o víkendech nechává pracovní počítač v kancléři a snaží se vypnout. Když není v laboratoři, vyskytuje se pravděpodobně na cestách, v muzeu nebo na keramice. „Něco tvořit je skvělé odreagování,“ říká a směje se, že stejnou improvizaci jako při výrobě hrníčků občas používá i v laboratoři.
A co by dělala, kdyby se nevěnovala vědě? „Asi bych pečovala o rostliny. Bavilo by mě třeba kultivovat pokojovky. Ale to je asi pořád trošku věda, že?“ směje se. Vzápětí však doplňuje, že přestože byl pro ni první rok na univerzitě těžký, své výzkumné cesty v oblasti chemie rozhodně nelituje a všem začínajícím vědcům a vědkyním doporučuje jít si za tím, co je baví a nevzdávat se.
Autorka: Lenka Hubáčková
Zdroj: zVUT.cz
| Publikováno | |
|---|---|
| Odkaz | https://www.fch.vut.cz/fakulta/media/f96620/d311285 |