Vědci z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR pronikají do detailů genové transkripce. Popsali dosud neznámý molekulární mechanismus, kterým může začínat přepis genetické informace z deoxyribonukleové kyseliny (DNA) do ribonukleové kyseliny (RNA). Zaměřili se na zvláštní molekuly nazývané alarmony, které se vyskytují v buňkách napříč organismy a jejichž hladina se často zvyšuje při buněčném stresu. Výsledky výzkumu zveřejnil prestižní vědecký časopis Nature Chemical Biology.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/UOCHB_Vyzkum_z_UOCHB_odhaluje_dosud_nepoznany_zpusob_prepisu_geneticke_informace_bc2bfffa6c.jpg" alt="ÚOCHB/Tomáš Belloň: Výzkum z ÚOCHB odhaluje dosud nepoznaný způsob přepisu genetické informace: Dr. Hana Cahová, vedoucí vědecké skupiny Chemická biologie nukleových kyselin." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_UOCHB_Vyzkum_z_UOCHB_odhaluje_dosud_nepoznany_zpusob_prepisu_geneticke_informace_bc2bfffa6c.jpg 234w," sizes="100vw" width="2000" height="1335"><div>RNA molekuly mohou nést na jednom konci různé chemické modifikace, označované jako tzv. „čepičky“. U eukaryotních organismů, kam patří i lidské buňky, je nejznámější čepička, která se podílí na stabilitě RNA a regulaci jejího dalšího osudu. V posledních letech se však ukazuje, že existují i alternativní, nekanonické RNA čepičky, jejichž vznik a mechanismus připojení k RNA se zatím vymyká lidským znalostem. Mezi ně patří například tzv. alarmonové čepičky, tvořené molekulami dinukleosidpolyfosfátu, alarmonů, které chrání buněčnou RNA ve chvílích, kdy je buňka v ohrožení.Tým <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://cahova.group.uochb.cz/cs">Dr. Hany Cahové</a> se ve své studii zaměřil na RNA polymerázu z bakterií a sledoval, jakým způsobem může tento enzym zahájit transkripci za využití dinukleosidpolyfosfátů (NpNs) místo běžných stavebních bloků RNA. Vědci vůbec poprvé popsali na atomární úrovni, jak může vznikat RNA s alarmonovou čepičkou přímo při zahájení přepisu genu. Navíc pozorovali, že se NpnNs vážou jiným typem párování, než je obvyklé.Na práci se zásadně podílely Valentina Serianni z týmu Hany Cahové, která prokázala schopnost dinukleosidpolyfosfátů zahajovat přepis genu, a Jana Škerlová, která se zaměřila na strukturální analýzu RNA polymerázy a na základě dat z kryogenní elektronové mikroskopie ukázala, jak se molekuly dinukleosidpolyfosfátů váží do aktivního místa RNA polymerázy, tedy do srdce enzymu, kde se genetická informace přepisuje. Jejich studie pomáhá odhalovat procesy, které provázejí přepis genetické informace z DNA do RNA.Hana Cahová k tomu dodává: „Popisujeme něco, co se v buňkách skutečně děje a co nyní dokážeme pozorovat přímo na úrovni jednotlivých molekul. Získáváme tak odpovědi na zásadní otázky týkající se buněčných procesů, například jak se buňky přizpůsobují stresu. Právě RNA totiž přenáší kaskádu informací, které stojí za jakoukoli buněčnou reakcí, např. na stav ohrožení způsobený nedostatkem živin či teplotním šokem.“<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/UOCHB_Vyzkum_z_UOCHB_odhaluje_dosud_nepoznany_zpusob_prepisu_geneticke_informace_2_0fe88ff9e9.jpg" alt="ÚOCHB/Tomáš Belloň: Výzkum z ÚOCHB odhaluje dosud nepoznaný způsob přepisu genetické informace: Dr. Tomáš Kouba, vedoucí core facillity skupiny Kryogenní elektronová mikroskopie." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_UOCHB_Vyzkum_z_UOCHB_odhaluje_dosud_nepoznany_zpusob_prepisu_geneticke_informace_2_0fe88ff9e9.jpg 234w," sizes="100vw" width="2000" height="1335"><div>Klíčovou roli v projektu sehrála kryogenní elektronová mikroskopie (cryo-EM), kterou vedl Dr. Tomáš Kouba, jeden z autorů článku. „Kryoelektronová mikroskopie umožňuje zmrazit biologické molekuly skoro v jejich přirozené formě a následné získat trojrozměrnou strukturu takových molekul. Díky tomu můžeme nahlédnout přímo do aktivního centra enzymů a sledovat jejich fungování až na atomární úrovni,“ vysvětluje Tomáš Kouba.ÚOCHB vloni otevřel nové <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://cryoem.group.uochb.cz/cs">centrum cryo-EM</a>, které je v českém prostředí unikátní. Špičkové kryogenní elektronové mikroskopy našly zázemí ve speciálně navržené budově a umožňují studium biologických procesů s mimořádnou strukturální přesností.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/UOCHB_Vyzkum_z_UOCHB_odhaluje_dosud_nepoznany_zpusob_prepisu_geneticke_informace_3_4d881e7a58.jpg" alt="ÚOCHB: Výzkum z ÚOCHB odhaluje dosud nepoznaný způsob přepisu genetické informace: Tato práce ukazuje, jak malé molekuly NpnN pomáhají bakteriím zahájit přepis genetické informace. Detailní zobrazení pomocí kryogenní elektronové mikroskopie odhaluje, jak se vážou na genetickou šablonu a fungují jako nekanonické „čepičky“ RNA." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_UOCHB_Vyzkum_z_UOCHB_odhaluje_dosud_nepoznany_zpusob_prepisu_geneticke_informace_3_4d881e7a58.jpg 245w," sizes="100vw" width="2000" height="1077"><blockquote><h4>Původní článek</h4><h4><a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://www.nature.com/articles/s41589-025-02134-5#citeas">Molekulární vhled do 5′ zakončení RNA pomocí NpnNs zprostředkovaného bakteriální RNA polymerázou</a></h4>Valentina M. Serianni, Jana Škerlová, Anna Knopp Dubánková, Anton Škríba, Hana Šváchová, Tereza Vučková, Anatolij Filimoněnko, Milan Fábry, Pavlína Řezáčová, Tomáš Kouba &amp; Hana Cahova&nbsp;Nat. Chem. Biol. 21 (2026)<a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://doi.org/10.1038/s41589-025-02134-5">https://doi.org/10.1038/s41589-025-02134-5</a><h6>licencováno pod <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">CC-BY 4.0</a></h6></blockquote><h4>Abstrakt</h4>RNA zakončená dinukleosidovými polyfosfáty byla u bakterií i eukaryot objevena teprve nedávno. Pravděpodobný mechanismus tohoto specifického typu zakončení RNA spočívá v přímém začlenění dinukleosidových polyfosfátů RNA polymerázou jako nekanonických iniciačních nukleotidů. Dosud však nebylo známo, jakým způsobem se tyto sloučeniny vážou do aktivního místa RNA polymerázy během zahájení transkripce. V této práci jsme in vitro studovali iniciaci transkripce za použití série DNA templátů v kombinaci s dinukleosidovými polyfosfáty a modelovou RNA polymerázou z bakterie Thermus thermophilus. Zjistili jsme, že místo zahájení transkripce se může lišit v závislosti na kompatibilitě konkrétního templátu a použitého dinukleosidového polyfosfátu. Struktury iniciačních transkripčních komplexů s dinukleosidovými polyfosfáty získané pomocí kryogenní elektronové mikroskopie odhalily, že obě nukleové báze v molekule mohou párovat s DNA templátem. První kódovaný nukleotid se páruje kanonickým Watsonovým–Crickovým způsobem, zatímco druhá nukleová báze se váže nekanonicky prostřednictvím reverzního Watsonova–Crickova párování. Tato práce tak poskytuje strukturní vysvětlení mechanismu, kterým dinukleosidové polyfosfáty zahajují transkripci RNA.</div></div>

Výzkum z ÚOCHB odhaluje dosud nepoznaný způsob přepisu genetické informace

Falšování potravin je fenomén s dlouhou historií, který v dnešní době díky globalizaci potravinových řetězců a vysokým ekonomickým tlakům nabývá na významu. Ať už jde o ředění olivového oleje levnými oleji, přidávání cukru do medu, nebo skryté používání náhražek v bílkovinových doplňcích, výsledkem je ztráta důvěry spotřebitelů a v některých případech i ohrožení zdraví. Analytická chemie zde hraje klíčovou roli: poskytuje metody a technologie, které dokážou identifikovat a kvantifikovat cílové látky i nechtěné impurity v rozsáhlém spektru potravinových matrik.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Watrex_Praha_Falsovani_potravin_a_jak_ho_odhali_analyticka_chemie_6912db5492.jpg" alt="Watrex Praha: Falšování potravin a jak ho odhalí analytická chemie" srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_Watrex_Praha_Falsovani_potravin_a_jak_ho_odhali_analyticka_chemie_6912db5492.jpg 245w," sizes="100vw" width="1600" height="900"><h4>Role chromatografie ve forenzní potravinářské analýze</h4>Chromatografie, zejména kapalinová chromatografie (HPLC), je mezi analytickými metodami jedním z nejefektivnějších nástrojů pro separaci komplexních směsí molekul.Umožňuje:<ul><li>kvalitativní identifikaci jednotlivých složek ve vzorku,</li><li>kvantitativní stanovení jejich koncentrací,</li><li>detekci nečistot a nečekaných složek, které mohou signalizovat falšování.</li></ul>V praxi se často kombinuje HPLC s různými typy detektorů (UV/VIS, DAD, refraktometrické detektory) nebo dalšími technikami (např. hmotnostní spektrometrií) pro zvýšení selektivity a citlivosti.<h4>Izokratické vs. gradientní eluce</h4>Při analýze potravinových vzorků se chromatografické metody volí podle cíle analýzy:<ul><li>Izokratická HPLC používá jednu konstantní mobilní fázi během celé analýzy – je jednoduchá, robustní a ideální pro rutinní rutiny s dobře definovanými cílovými analyty (např. stanovení cukrů nebo vitamínů).</li><li>Gradientní HPLC mění složení mobilní fáze během separace – umožňuje lepší rozlišení složitých směsí s širokým rozsahem polarity látek (např. peptidů nebo fenolických sloučenin).</li></ul>Gradientní metody jsou obzvláště užitečné, když analyty mají velmi rozdílné vlastnosti a je potřeba dosáhnout vysoké účinnosti separace.<h4>Watrex Praha a přínos moderních systémů pro potravinářskou analytiku</h4><a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://watrex.com/?utm_source=labrulez&amp;utm_medium=propagace&amp;utm_campaign=labrulez_clanky_HPLCsystemy">Watrex Praha, s.r.o.</a> patří mezi významné české výrobce a distributory systémů a přístrojů pro kapalinovou chromatografii, s dlouhou tradicí sahající do roku 1990. Firma úspěšně transformovala svou roli z distributora na výrobce vlastních HPLC a příbuzných technologií, přičemž klade důraz na modulární systémy robustní konstrukce vhodné i pro náročné analytické úlohy.Jejich <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://lcms.cz/products?manufacturerItems=93&amp;search=streamline">řada Streamline™</a> zahrnuje několik koncepcí HPLC systémů vhodných pro potravinářské aplikace:<ul><li>Izokratický HPLC systém – jednoduchá, ale přesná konfigurace s jedním čerpadlem, kolonovým termostatem a UV/VIS detektorem; vhodný pro rutinní stanovení známých analytů (např. základní sacharidy, přídatné látky).</li><li>Binární gradientní HPLC systém – disponuje dvěma čerpadly a umožňuje tvorbu gradientů mobilní fáze, což zvyšuje separační schopnost při analýze komplexních směsí (např. fenolické profily vína, složky aromatických extraktů).</li><li>GPC/SEC systém (gelová permeační chromatografie) – specializované řešení pro stanovení makromolekul a polymerů, avšak i relevantní pro analýzu vysokomolekulárních složek v potravinách (např. polysacharidů).</li></ul><blockquote>👉<a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://lcms.labrulez.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Watrex_catalog_2024_ba97395f92.pdf">Produktový katalog ZDE</a></blockquote>Díky modulární povaze těchto systémů mohou analytici snadno přizpůsobit konfiguraci specifickému analytickému problému, od jednoduchých rutinních analýz až po komplexní charakterizace potravinových vzorků.<h4>Praktické příklady falšování odhalené HPLC</h4><ul><li>Detekce ředění olivového oleje: Pomocí HPLC lze separovat a kvantifikovat charakteristické triacylglyceroly a mastné kyseliny; neobvyklé vzory pak ukazují na příměsi levnějších olejů.</li><li>Odhad přídavku cukru v medu: Izokratické HPLC s refraktometrickým detektorem může stanovit profily cukrů (glukóza, fruktóza, sacharóza), které ukazují na ředění nebo přidání cukerných sirupů.</li><li>Identifikace aromatických adulterantů ve víně: Gradientní HPLC s PDA detektorem odhalí fenolické a aromatické profily, které mohou být narušeny přídavkem syntetických látek.</li></ul><h4>Závěr</h4>Falšování potravin je stále aktuálním problémem, který vyžaduje spolehlivé a citlivé analytické metody. Kapalinová chromatografie a zejména moderní HPLC systémy , představují jeden z nejúčinnějších nástrojů pro odhalování nežádoucích přídatných látek, nečistot či nečekaných složek v komplexních potravinových vzorcích. Výrobci, jako je <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://watrex.com/?utm_source=labrulez&amp;utm_medium=propagace&amp;utm_campaign=labrulez_clanky_HPLCsystemy">Watrex Praha</a>, nabízejí flexibilní chromatografické platformy, které pokrývají široké spektrum analytických úloh: od jednoduchých izokratických až po pokročilé gradientní a GPC/SEC aplikace, a tím podporují analytiky při zajišťování kvality potravin a ochraně spotřebitelů.<blockquote>Zaujal Vás článek? Pro více zajímavých témat sledujte <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://watrex.com/?utm_source=labrulez&amp;utm_medium=propagace&amp;utm_campaign=labrulez_clanky_HPLCsystemy">Watrex Praha </a>na jejich sociálních sítích (<a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://www.linkedin.com/company/watrex/?viewAsMember=true">LinkedIn</a> a <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://www.facebook.com/WatrexPrague">Facebook</a>).</blockquote>

Falšování potravin a jak ho odhalí analytická chemie?

🎤 Přednášející: Michal Belianský<h3>VIZE 2025: Empower Method Validation Manager</h3><h4>Empower Method Validation Manager (MVM): moderní přístup k validaci chromatografických metod</h4>Validace analytických metod je klíčovým požadavkem regulovaných laboratoří v oblasti farmacie, biotechnologií i kontroly kvality. Software Empower Method Validation Manager (MVM) od společnosti Waters představuje komplexní nástroj, který umožňuje provádět validaci chromatografických metod systematicky a plně v souladu s požadavky lékopisů a regulačních autorit.MVM je rozšířením chromatografického datového systému <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://lcms.cz/products/627">Empower</a>, díky čemuž propojuje vývoj, validaci, zpracování dat i reporting do jednoho uceleného workflow.<h4>Automatizované výpočty a System Suitability</h4>Jednou z hlavních výhod Empower MVM je využití automaticky generovaných chromatografických parametrů, jako jsou:<ul><li>rozlišení (Resolution),</li><li>faktor symetrie a tailing,</li><li>počet teoretických pater (Plate Count),</li><li>výška a šířka píku,</li><li>poměr signál/šum (S/N).</li></ul>Tyto parametry jsou vyhodnocovány v souladu s požadavky USP, EP i JP a mohou být přímo použity v rámci testů System Suitability, čímž se minimalizuje riziko manuálních chyb a zvyšuje konzistence výsledků.<h4>Podpora chemických struktur a specifických aplikací</h4>Empower MVM nabízí také rozšíření Chemical Structures, které je integrováno ve spolupráci s ACD/Labs. Díky tomu lze přímo v prostředí Empoweru:<ul><li>kreslit a upravovat chemické struktury,</li><li>vytvářet knihovny sloučenin,</li><li>vkládat struktury do tabulek komponent a zahrnovat je do reportů.</li></ul>Další specializovaná rozšíření pokrývají například:<ul><li>Dissolution – automatizované vyhodnocení disolučních testů včetně výpočtů f1, f2 a Q faktoru,</li><li>GPC/SEC pro polymerní analýzu – výpočty molekulových hmotností (Mw, Mn, Mp, Mz) a kombinaci dat z RI a LS detektorů,</li><li>Sample Weight Importer – přímý přenos hmotností ze vah do Empoweru s plnou auditní stopou.</li></ul><h4>Validace metod krok za krokem v MVM</h4>Empower Method Validation Manager strukturuje validaci do tří hlavních fází:<ol><li>Validation Protocol Definice validačních požadavků, akceptačních kritérií, typů testů a schvalovacích procesů.</li><li>Validation Study Řízení celé validační studie v jednom projektu – akvizice dat, jejich zpracování, statistické výpočty a průběžné hodnocení souladu s kritérii.</li><li>Reporting Automatizovaná tvorba validačních reportů z předdefinovaných šablon, včetně elektronických podpisů a plné sledovatelnosti změn.</li></ol>Software podporuje všechny klíčové validační testy, jako jsou linearita, přesnost, správnost, specificita, LOD/LOQ, opakovatelnost, mezilehlá přesnost, robustnost či stabilita metody<h4>Integrace, migrace dat a monitoring systémů</h4>Součástí ekosystému Empoweru jsou i nástroje pro migraci dat z jiných CDS (např. Agilent ChemStation/OpenLab, Thermo Chromeleon, MassLynx) pomocí modulu Waters Data Converter.Díky platformě <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://lcms.cz/products/1544">waters_connect</a> System Monitoring mají uživatelé přehled o stovkách chromatografických a LC-MS systémů, mohou sledovat jejich stav v reálném čase, dostávat automatické notifikace a efektivně plánovat využití přístrojů, což významně zvyšuje produktivitu laboratoře.<h4>Závěr</h4>Empower Method Validation Manager představuje robustní a regulatorně připravené řešení pro validaci chromatografických metod od A do Z. Automatizace výpočtů, jednotné řízení validačních studií, pokročilé reportingové nástroje a hluboká integrace s CDS Empower činí z MVM silný nástroj pro laboratoře, které kladou důraz na kvalitu dat, efektivitu práce a plnou shodu s regulačními požadavky.

Waters VIZE 2025: Empower Method Validation Manager

Potraviny

Přednáška

Věda a výzkum

Video

Článek

Produkt

ÚOCHB AV ČR je přední mezinárodně uznávaná vědecká instituce, jejímž hlavním posláním je základní výzkum v oblasti chemické biologie a medicinální chemie, organické a materiálové chemie, chemie přírodních látek, biochemie a molekulární biologie, fyzikální chemie, teoretické chemie a analytické chemie.

Ústav organické chemie a biochemie AV ČR

Firmu Waters založil v roce 1958 pan James Waters. Od té doby se společnost Waters specializuje na kapalinovou chromatografii a hmotnostní spektrometrii. Divize TA Instruments působí na poli termální analýzy. V České republice je Waters zastoupen přímou pobočkou, která sídlí v Praze.

Waters Gesellschaft

Watrex Praha je přední český výrobce a distributor systémů a příslušenství zejména pro kapalinovou chromatografii. Distribuujeme produkty mnoha chemických firem a máme vlastní řadu systémů za rozumnou cenu.

Mohlo by Vás zajímat

Výzkum z ÚOCHB odhaluje dosud nepoznaný způsob přepisu genetické informace

Waters VIZE 2025: Empower Method Validation Manager

Falšování potravin a jak ho odhalí analytická chemie?