Nadaný biochemik Marek Šebesta získal prestížny český grant. Bude riešiť základné otázky bunkovej biológie.

Marek, akému problému sa plánuješ venovať vďaka grantu?

Mojím hlavným záujmom je porozumenie toho, ako v bunke komunikujú procesy, ktoré sa odohrávajú na úrovni DNA, ako je napríklad replikácia DNA, oprava DNA, či transkripcia DNA do inej informačnej molekuly RNA. Dnes vieme, že transkripcia môže byť zdrojom poškodenia DNA, ale paradoxne je potrebná aj pre jej efektívnu opravu. Spôsoby, akým sa oprava DNA a transkripcia navzájom ovplyvňujú, nie sú dostatočne preskúmané. My tieto procesy popíšeme kombináciou biochemických a štruktúrnych prístupov.

V strede nášho záujmu je proteínový komplex RNA polymeráza II (RNAPII), ktorý prepisuje úseky DNA do RNA. Budeme ju študovať v interakcii s proteínmi, ktoré sa podieľajú na oprave DNA. Mnohé z nich ochraňujú bunky pred nádorovou transformáciou a našli sa zmutované v rôznych typoch rakovín. Takže našim prístupom môžeme lepšie porozumieť ich úlohe v chorobe.

Na Univerzite Komenského v Bratislave si vyštudoval biochémiu. Ako pokračovala tvoja cesta k téme opravy DNA a transkripcie?

Už počas štúdia biochémie na Prírodovedeckej fakulty UK som pod vedením Júlie Zemanovej a Ľubomíra Tomášku skúmal stratégie, pomocou ktorých chránia bunky konce chromozómov (telomér) pred vlastnými opravnými dráhami, napr. homológnou rekombináciou. Rekombinácia ma už vtedy fascinovala svojou komplexnosťou, a preto som sa rozhodol ju skúmať hlbšie počas svojho doktorátu, ktorý som absolvoval v laboratóriu Lumíra Krejčího na Masarykovej univerzite v Brne. Tam som sa zameral na krok syntézy DNA počas rekombinácie, kedy dochádza k doplneniu genetickej informácie, pôvodne stratenej v mieste dvojvláknového zlomu. Tento zlom je typ poškodenia, ktorý rekombinácia u eukaryotov primárne opravuje. Na porozumenie tohto kroku som ho zrekapituloval v skúmavke pomocou izolovaných proteínov, o ktorých sa predpokladalo, že by sa mohli na tomto procese zúčastniť.

Po úspešnej obhajobe som sa presunul do laboratória Dany Branzei na inštitúte IFOM (Instituto FIRC di Oncologia Molecolare) v Miláne, kde som skúmal mechanizmus dráhy, pripomínajúcej rekombináciu, v kontexte replikácie DNA. Následne som sa presunul na Sir William Dunn School of Pathology Univerzity v Oxforde do laboratória Dragany Ahel, kde som sa dostal k základom štruktúrnej biológie. Pomocou röntgenovej kryštalografie som skúmal molekulárne motory, podieľajúce sa na regulácii rekombinácie počas replikácie DNA. Počas tohto pobytu som sa rozhodol, že chcem ďalej rozvíjať svoje znalosti v oblasti štruktúrnej biológie a skúmať komunikáciu medzi opravnými mechanizmami DNA a transkripciou primárne pomocou kryoelektrónovej mikroskopie. Vďaka veľkorysej podpore Richarda Štefla som mohol prísť do Brna na CEITEC Masarykovej univerzity a v jeho laboratóriu rozvíjať tento výskumný program.

Čím je Brno ideálnym prostredím pre Tvoj výskum?

Keď som hľadal miesto, kde by som si mohol rozšíriť svoje vedomosti o moderných metódach štruktúrnej biológie, tak jedným z hlavných kandidátov bolo Brno. Toto mesto má dlhú tradíciu vo vývoji štruktúrnych metód, najmä NMR a elektrónovej mikroskopie (EM). Navyše vďaka efektívnemu využitiu eurofondov sa podarilo vytvoriť unikátne centrum štruktúrnej biológie, ktoré môže smelo konkurovať centrám v Európe a vo svete. Čo je dôležité, podarilo sa toto centrum obsadiť špičkovými pracovníkmi, ktorí nám výrazne pomáhajú s výskumom.

Grantová súťaž Junior STAR sa uskutočnila po prvý raz a inšpirovala sa projektami Európskej výskumnej rady (ERC). Z akých častí sa skladala žiadosť o grant a ako prebiehalo výberové konanie?

Áno, GAČR sa inšpiroval pri dizajne JUNIOR STAR grantov ERC starting grantami. Hodnotiaci proces sa avšak odlišoval. V prípade JUNIOR STAR grantov išlo o dvojkolový proces, kedy medzinárodná komisia vybrala okolo 50 návrhov, ktoré boli následne hodnotené šiestimi medzinárodnými vedcami. Identitu hodnotiteľov nepoznám, ale mám k dispozícii ich posudky a dávajú mi cennú spätnú väzbu, ktorá mi pomôže v úspešnej implementácii grantu.

Samotná žiadosť mala formát podobný grantovým žiadostiam GAČR. Okrem vedeckej časti a môjho životopisu som musel predložiť rozpočet a ďalšie náležitosti. S tými  mi pomohli skúsení pracovníci a pracovníčky grantového oddelenia CEITECu, a preto som tým nemusel príliš zaoberať.

25 miliónov na päť rokov znie ako veľká suma, ale predpokladám, že veľká časť pôjde na platy Tvojich spolupracovníkov. 

Áno, presne tak. V tej sume sú zahrnuté celé úväzky pre tím: jedného seniorného a juniorného postdoka/čku, dvoch PhD študentov/tiek, dvoch pregraduálnych študentov a mňa. Takisto sú tam prostriedky na investície, spotrebný materiál, služby, cestovné.

To bude prvýkrát, čo budeš viesť svoj vlastný tím? Myslíš, že si na to pripravený?

Je to prvýkrát, čo budem pracovať s väčším počtom ľudí. Ale už od čias doktorátu vediem študentov, a preto si myslím, že nejaké skúsenosti mám. Navyše som počas svojej kariéry pracoval s ľuďmi, ktorí mali rôzne štýly vedenia a tým, čo mi vyhovovalo, sa chcem inšpirovať. Istotne bude mojim cieľom umožniť maximálny rozvoj ľuďom, ktorí budú so mnou pracovať. Navyše, ak budem mať šancu, tak sa zúčastním kurzu managementu, ktorý CEITEC organizuje pre svojich zamestnancov.

Marek Šebesta začal svoju vedeckú kariéru ako stredoškolák v Spoločnom laborátoriu katedier biochemie a genetiky, Prírodovedeckej fakulty Univerzity Komenského, kde následne vyštudoval odbor Biochémia. Doktorát získal v odbore Biomolekulárna chémia v Národním centru pro výzkum biomolekul Masarykovej univerzity. Ako postdoktorand pracoval na inštitúte IFOM v Miláne a na Sir William Dunn School of Pathology, Univerzity v Oxforde. V súčasnosti pôsobí ako postdoktorand v Centre štruktúrnej biológie ústavu CEITEC, Masarykovej univerzity. Vo svojom voľnom čase vedie vo vzdelávacom centre Masarykovej univerzity BIOSKOP DNA klub, ktorého cieľom je identifikovať talenty z radov študentiek a študentov stredných škôl, a takisto patrí medzi zakladateľov platformy Žijem vedu.

S Marekom sa rozprávala a blog spracovala Lenka Belicová.

_

Viac informácií o Žijem vedu nájdete tu, na Facebooku na stránke Žijem vedu, na Twitteri, LinkedIne alebo Instagrame.