„Velká data“ odhalují tajemství přírody
Co dělají ryby v noci nebo v zimě a kam odlétá sýkorka, která se pravidelně vrací na vaše krmítko? Odpověď mohou již brzy nabídnout nové technologie, s jejichž pomocí vědci sledují pohyb zvířat. Mezinárodní tým s přispěním Ivana Jariće a Milana Říhy z Biologického centra Akademie věd publikoval v prestižním časopise Science studii shrnující, jakou revoluci v našem poznání přírody způsobují „velká data“.
Nejmodernější sledovací nástroje (reverzní GPS, GPS lokátory, radary či programy na zpracování kamerových záznamů) umožňují levně, s vysokou přesností a po dlouhou dobu zkoumat pohyb konkrétních živočichů. „Můžeme například přesně zjistit, kde se ryby zdržují v různých částech dne či ročních obdobích, jak se vzájemně ovlivňují v čase a prostoru, podle jakých vzorců se chovají jednotlivé druhy, jak reagují na změny počasí a sezónních podmínek či jak budou reagovat na změny klimatu. Pochopení toho, jak živočichové využívají čas a prostor je jedním z klíčových úkolů ekologie,“ říká Milan Říha, jeden z autorů studie, který s kolegy využívá telemetrii – metodu, kdy jsou rybám do těla zavedeny čipy a pomocí antén rozestavěných v jezerech nebo nádržích je pak zaznamenáván jejich pohyb.
Vědci při umísťování měřících přístrojů a ukázka naměřených dat pohybu ryb. Zdroj: Biologické centrum AV ČR.
Nemoc šťastných dětí i motýlích křídel
Pod poetickými názvy se skrývají dvě ze zhruba osmi tisíc vážných, ale raritních chorob, jež si každoročně připomínáme 28. února na Den vzácných onemocnění. Označují se tak ty, jimiž v populaci trpí méně než jeden člověk na dva tisíce jedinců. Celkem takové specifické diagnózy sužují přibližně 350 milionů lidí – společně by tak tito pacienti tvořili třetí nejlidnatější stát světa.
Řada českých vědců a vědkyň se podílí na výzkumech těchto neduhů. „Příroda nám odhalí nejvíce tajemství tehdy, když nefunguje tak, jak má naplánováno,“ vysvětluje v rozhovoru pro magazín UK Forum Stanislav Kmoch z 1. lékařské fakulty Univerzity Karlovy, proč je důležité se vzácnými onemocněními zabývat. Lidské tělo Kmoch přirovnává ke složitému přístroji, který má mnoho součástek (genů). „Když chcete pochopit, jak funguje složitý mechanismus, můžete postupně jednotlivé součástky odstraňovat a sledovat, co se děje s celkem, jaký to na něj má vliv.“
To samozřejmě nelze dělat u člověka, ale můžeme studovat, co „porouchá“ sama příroda. „Díky studiu vzácných onemocnění chápeme funkce jednotlivých genů i to, jak se navzájem ovlivňují. Většina zásadních objevů a konceptů v genetice a molekulární biologii pochází právě ze zkoumání vzácných onemocnění,“ dodává.
Mezinárodní výzkumný tým pod vedením Martina Gregora teď například publikoval novou studii o roli proteinu plektinu u pacientů s nemocí motýlích křídel. Jedná se o onemocnění pojivové tkáně, při níž mají pacienti výjimečně citlivou pokožku a sliznice. Dokonce i mírný tlak či tření vede k jejich poškození, při kterém vznikají puchýře a špatně se hojící rány. Vědci nyní popsali, jak plektin kontroluje mechanické vlastnosti tkání a jak mutace (chyby) tohoto proteinu narušují jeho normální fungování a vedou ke vzniku této bolestivé choroby.
Schéma role plektinu při organizaci jednotlivých buněčných komponent epitelové tkáně. Zdroj: AV ČR.
Podobně vědci z Českého centra pro fenogenomiku hledají pomocí „genetických nůžek CRISPR“ a myších modelů způsob léčby mnoha dalších vzácných onemocnění, například nemoci „šťastných“ dětí trpících dědičným Angelmanovým syndromem. Mezi jeho hlavní projevy, způsobené absencí části chromozomu 15, patří snížený intelekt, problémy s motorikou, spánkem a komunikací, epileptické záchvaty, ale také častý úsměv a dobrá nálada, z čehož také pramení označení „šťastné“ nebo také „andělské“ děti.
„U myších modelů s Angelmanovým syndromem se nám podařilo zjistit, jak lze ovlivnit, a dokonce i zmírnit následky umlčených genů. Věříme, že i náš výzkum přispěje k objasnění role, funkce a regulace genu zodpovědného za toto onemocnění, a zároveň i k nalezení způsobu, jak kompenzovat jeho ztrátu,“ říká vedoucí centra Radislav Sedláček.
Co skrývají rostliny pod zemí?
Odpověď nabízí výstava Akademie věd. Srdcem expozice je šest metrů dlouhý a více než čtyři metry vysoký model podzemní části krkonošské louky. „Jsou v něm kořeny, oddenky i půdní breberky třicetkrát zvětšené oproti skutečnosti a představené pomocí plstěných modelů,“ říká garantka expozice a vědkyně Jitka Klimešová. K vidění jsou i fotografie, kresby, akvarely či linoryty vědců, kteří „skrytou polovinu“ rostlin zkoumají. Výstava je přístupná zdarma a mimo jiné připomíná 60. výročí založení Botanického ústavu Akademie věd i vydání knihy Jitky Klimešové Těla rostlin.
Výstava Tajemný svět rostlinného podzemí. Foto: Jana Plavec, AV ČR.
Dva důvody k oslavě:
Učitel, opat, meteorolog, zemědělec, včelař a také „otec genetiky“
To vše byl Gregor Johann Mendel, na jehož počest se 8. března slaví mezinárodní Mendelův den. V roce 1865 totiž právě v toto datum během své brněnské přednášky poprvé představil závěry z experimentů s hybridy rostlin – známé pěstování hrachu, jímž se proslavil jako zakladatel genetiky a autor principů, kterým dnes říkáme Mendelovy zákony dědičnosti. V letošním roce o Mendelovi ještě uslyšíme, slavíme totiž dvousté výročí jeho narození a v Brně se při této příležitosti chystá řada oslav a akcí pro odborníky i širokou veřejnost.
Jako připomínka otce genetiky Mendela se světem (městy v ČR i zahraničí) valí obří hrášek. Zdroj: Mendel. Brno.
Pí den a pí-vo
Svůj den má i číslo pí – známá matematická konstanta π = 3,1415926535… (vyjadřuje poměr obvodu jakéhokoli kruhu k jeho průměru), a to 14. března neboli 3/14, jak se píše datum v Americe. V tento den se tradičně konzumuje kulatý koláč „pie“, jehož anglická výslovnost zní podobně jako π. Oblíbené jsou i pí-běhy v délce 3,14 km nebo nejrůznější soutěže, kdy se účastníci snaží zapamatovat co největší počet desetinných míst čísla pí, kterých je nekonečno. Slavit můžete i speciálním pí-vem, které v alko i nealko verzi vaří pivovar Ferdinand ve spolupráci s Matfyzem Univerzity Karlovy.
Pí dort a pí-vo. Foto: Wikimedia, Creative Commons a MFF UK.
Tip na konec
V posledních dnech často vzpomínám na rozhovor s psychiatričkou Lucií Bankovskou Motlovou, která v době covidové pandemie pro udržení duševního zdraví radila: „Ordinuji mediální dietu – vybrat si jeden relevantní zdroj a toho se držet – nezahltit se informacemi. Pro mě je to například Daniel Stach, který i složitá témata vysvětluje srozumitelně a mám jistotu, že to jsou ověřené a nezkreslené informace.“
Co platilo za covidu, platí i nyní během války – valí se na nás množství informací a Daniel Stach opět ve speciálním vysílání vysvětluje aktuální dění – buďme vybíraví a pečujme o sebe a své blízké. „Duševní zdraví je křehká záležitost, ale lze o ně pečovat. Můžeme se to naučit podobně jako čištění zubů,“ dodává Bankovská Motlová. Více informací na webu Nevypusť duši nebo Opatruj.se.
Autorka: Pavla Hubálková
Blog vyšel na serveru Aktuálně.cz.
