PROTEINI KAO KLJUČ ŽIVOTA

Posjet Mediteranskom institutu za istraživanje života

Tekst i Slike: Mladen Banović

Uvijek je lijepo vidjeti kolege iz fakultetskih klupa, saznati gdje su, kako su, što rade, čime se bave. A tako je bilo i jučer... U stisci svakodnevnih obveza i lako zaboravljivih društvenih kontakata, koje tako često opravdamo raznim izlikama, a najčešće "nedostatkom vremena", bilo je lijepo "ukrasti" si pola popodneva i otići put Marjana, Meja, do Ville Dalmacije, gdje se u prekrasnom i mirnom okruženju, kojeg bi i Google poželio, nalazi zgrada MedILS-a koju je grad Split iznajmio znanstvenicima na 40 godina.

Naravno da smo pri dolasku falili MedILS-u najbliži ulaz. Ipak nismo tako česti gosti Ville Dalmacija, pa smo se u ugodnom društvu (u kojem neke drage kolege nismo vidjeli i 7-8 godina!) prošetali dvjestotinjak metara u prekrasnom dalmatinskom ambijentu, kroz stoljetne borove, vijugavom kamenom stazicom, praćeni samo pjesmom cvrčaka, do zgrade MedILS-a gdje smo se trebali svi okupiti i gdje nas je čekao naš domaćin, dr. Bojan Žagrović, znanstveni direktor Mediteranskog instituta za istraživanje života.

Desetak je godina prošlo otkad sam s diplomom napustio FESB, i otad mi A4 opet označava format papira, a ne učionicu, a šifra A1 samo prvo polje u Kviskotecinoj igri asocijacija, pa sam se malo iznenadio vidjevši profesore s puno više sijedih nego nekoć, ali i sinjajući neke nove cure, kolegice kakave se nisu "motale" po FESB-u za vrijeme mog produženog studiranja. No dobro, ni "susjeda" iz škvera, Olivera, nisam godinama vidio, a eto, saznajem napokon, da već godinama radimo na nekih 300-400 metara udaljenosti!

Bojan Žagrović, znanstveni direktor MedILS-a i naš domaćin, uveo nas je u zgradu u kojoj se u to vrijeme, osim redovnih istraživačkih aktivnosti na projektima, održavao još jedan oveći skup. Potom nas je ukratko proveo hodnicima (jer pravi obilazak planiran je za kasnije), pokazao sobe za sastanke, prezentacije i i konferencije, a u jednoj od njih u vrlo zanimljivom predavanju i prezentaciji predstavio nam je znanstvene projekte koji se trenutno odvijaju na MedILS-u.

Vizija je MedILS-a u Splitu razvijati znanost na svjetskoj razini, postati "rasadnikom" nove generacije mladih multidisciplinarnih znanstvenika te biti centrom znanstvene izvrsnosti u razvoju originalnih projekata za fundamentalno razumijevanje života i njegovih manifestacija.

No, "znanost je skupa", pogotovom fundamentalna znanost (iz koje ne mogu tako lako "preko noći" nastati novi proizvodi, a onda i zarada, koja bi se u cijelosti vraćala u Institut, u znanost i daljnja istraživanja), a pogotovo ovako koncipiran rad, koji je gotovo nemoguće osigurati i organizirati bez dobrotvora koji žele, ahvala Bogu i mogu omogućiti znanstvenicima stabilne uvjete rada kako bi se isti u cijelosti mogli posvetiti svom istraživačkom radu.

Trenutno se u MedILS-u, kaže Žagrović, radi na nekoliko znanstvenih projekata. Pokušati ću Vam barem "pinkicu" približiti neke od njih...

Genetika ekstremofila

Miroslav Radman i Ksenija Zahradka istražuju genetiku ekstremofila, tj. život organizama (bakterija u ovom slučaju) koje žive u ekstremnim uvjetima, u kojima bi drugi organizmi jednostavno uginuli.

Neke bakterije preživljavaju u ekstremnim uvjetima, bez vode, pri velikim temeperaturama ili izložene velikim dozama radijacije i sl.. Cilj ovog istraživanja jest razumijeti molekularne mehanizme odgovorne za takvu prilagodljivost i opstanak u ekstremnim uvjetima okoline.

Izučavanjem bakterije Deinococcus radiodurans, koja je vrlo otporna na radijaciju i nedostatak vode, pokušava se saznati više o DNK mehanizmima i o tome kako se genom ove bakterije, nakon raspada u nekoliko stotina djelića, opet uspijeva rekonstruirati.

U MedILSu su nedavno saznali da se ovaj zadivljujući proces rekonstrukcije događa u dvije faze, što su i objavili i pojasnili u jednom od najzančajnijih znanstvenih magazina („Nature“).

Genetika smrti u kvasca

Francois Taddei i Ivan K. Svetec bave se morfologijom umirućih stanica pekarskog kvasca kojima su inaktivirani esencijalni geni. Zašto baš kvasac? Pa zato što je to jedan od najpoznatijih i od strane biologa najizučavanijih organizama, a uz to je i vrlo prikladan za genetske manipulacije.

U istraživanjima ovog tima motre se i evidentiraju načini umiranja stanica kvasaca kojima su inaktivirani, tj. izbačeni samo po jedan esenicijalni gen (gen bez kojega stanica umire!).

Stanice kvasca tako u ovom istraživanju umiru na razne načine, “odmah” ili tek nakon nekoliko ili više generacija, nakupine stanica poprimaju razne oblike, a bilo je i slučajeva, čak 10 % njih, da stanica nakon isključenja jednog “esencijalnog” gena nije umrla, što je otkrilo pogrešku u dosadašnjoj katalogizaciji esencijalnih gene kvasca…

Ovim istraživanjem želi se saznati više zašto i kako stanice umiru, usljed starosti i smrti kao neizbježne posljedice života ili se evolucijom vrijeme molekularne smrti genskom manipulacijom može kontrolirati, produžiti?

Tumorska biologija

Ivan Đikić i Janoš Terzić bave se i istražuju protein ubikvitin koji je vrlo bitan u razvoju niza tumora. Bolje razumjevanje ovog tumora i njegove svrhe i djelovanja moglo bi biti vrlo važan korak u razumijevanju malignih tumora i razvijanju efikasnih načina njihovog suzbijanja.

Ubikvitin je protein koji ima vrlo važnu funkciju u „označavanju rashodovanog“ staničnog materijala i koji je usko vezan uz procese „međustaničnog prometa“, rasta stanica i oporavka DNK. Manipulirajući i modificirajući ovaj protein istraživači nastoje saznati više o procesima širenja i ograničavanja rasta stanica tumora.

Bioinformatika

Ivo Sbalzanini i Anita Kriško rade na izučavanju bakterije Deinococcus radiodurans, koja je, kako smo već ovdje spomenuli, vrlo otporna na radijaciju i nedostatak vode, i tako jedna od „najpopularnijih“ pripadnika grupe ekstremofila, čiji je misterij samoobnovljenja dosad bio tajna za znanstvenike.

U suradnji sa timom Radman - Zahradka ovaj tim pokušava klasificirati i analizirati enormne podatke dobivene istraživanjima, ali i kroz softwersku analizu i predikciju varijacija proteinske strukture saznati više o molekularnoj dinamici i DNK mehanizmima samorekonstrukcije ove bakterije.

Neurobiologija

Dimitri Krainc i Janoš Terzić bave se istraživanjima molekularnih mehanizam razvoja neurodegenerativnih bolesti, poput Alzheimerove, Parkinsonove, Huntigtonove i sličnih bolesti za koje današnja neurologija nema efikasnog riješenja. Posebno je problematično što na vidiku nema načina da se utvrde rani indikatori nastanka ovih neizlječivih bolesti.

Korištenjem genskih markera za ove bolesti ovaj tim je u suradnji sa širom grupom znastvenika iz institucija širom svijeta postigao značajan napredak, a daljna istraživanja mogla bi nam otkriti nove vidike u lječenju ovih bolesti i omogućiti razvoj nove terapeutike.

Računarska biofizika

Bojan Žagrović sa svojim timom bavi se računalnom biofizikom i kemijom, kroz razvoj i primjenu teoretskog i eksperimentalnog pristupa, u kojima za izvršavanje svojih složenih proračuna biomolekularne dinamike iz područja dinamike proteina intezivno koristi distribuirane računalne sustave.

Zvuči komplicirano, što i jest, ali je i vrlo dugotrajno, kaže Zagrović, koji se dosjetio bržem rješavanju svojih zahtjevnih proračuna kroz angažiranje dostupne nekorištene računalne snage na internet spojenih zajednica, bilo pojedinaca ili tvrtki, koji u klasteru Folding@Home vrše dirstribuiranu obradu djelića jedne velike i kompleksne “slagalice”.

Bez podrške najšire zajednice bi tako jedna Žagrovićeva simulacija, tj. proračun biomolekularne dinamike proteina, na današnjim računalima trajala oko 5 ili više godina, a u Folding@Home računalnom klasteru kojeg je osmislio i pokrenuo na Stanfordu gdje je i kontrolni centar mreže (a drugi se planira napraviti u Splitu!),  danas se nalazi više od 250.000 računala, a grupa od 10.000 računala složeni proračun izvrši za oko mjesec dana.

Poslije predavanja / prezentacije našeg domaćina Bojana Žagrovića usljedila je rasprava. Bivši FESB-ovci pokazali su se kao vrlo konstruktivan i u prilike u hrvatskoj znanstvenoj zajednici dobro upućen sugovornik.

Obilazak laboratorija

Potom je usljedio obilazak laboratorija, gdje smo na djelu mogli vidjeti neke od članove tima koji su trenutno bili u Splitu i poslijediplomce i diplomante koji su vršili istraživanja na projektima.

Nismo htjeli puno smetati, ali s guštom smo razgledali laboratorije, popričali s istraživačima i nadisali se raznih čudnih “bezopasnih” mirisa u zraku, koji se me podsjetili na sate (srećom malobrojne) u srednjoškolskom laboratoriju kemije u kojem smo “mućkali” spojeve koje su čestom prijetili evakuacijom škole, srećom, samo zbog neprilagođenog “mirisa”…

No dobro, ovdje, u MedILS-u se “mućkaju” prave stvari. Od danas kad budem lomio kruh sjetit ću se priče o kvascu i njegovoj morfologiji, no ne vjerujem da Svaguša ili Bimita već nešto mućkaju s genima, prije s cijenom koja raste brže nego … kvasac.

Domjenak

Nakon razgledanja labova došlo je vrijeme da nešto i prezalogajimo :). Došlo je vrijeme prigodnog domjenka i čašice razgovora. Nažalost, morali smo se brzo oprostiti od našeg domaćina, koji j žurio na novo predavanje (ta dani su znanosti u Hrvatskoj!), a mi smo se bacilli na beskvasne kanapejčiće, na škampiće, pršutiće i slične slatke zalogajčiće koje su nam organizirale naše vrijedne UBS-ovke Dijana i Marijana. Njamiii….

I što je za ne vjerovati… Ostalo ih je još spize iza nas na stolu! 

Zov lungomara

Mi smo, naravno, išli učinit đir u prekrasnom zelenom okruženju Instituta, da smo imali balun možda bi bacili i na košarku. Ovako, lungomare je bio naš.

Znanstvenici rade, bivši FESB-ovci šetaju….

Zelenilo, sunce, more, vijugava kamena staza, ćakula,… i evo nas na početku, kod Ville Dalmacije.

Do sljedećeg izleta, do iduće prilike.