Deník N – rozumět lépe světu

Deník N

Prvok „genetický pankáč“ v záři reflektorů aneb jak čeští vědci přišli se světovým objevem, který může pomoci ve výzkumu i medicíně

Leoš Valášek je jedním z autorů výzkumu, který se dostal na stránky jednoho z nejprestižnějších vědeckých časopisů světa, Nature. Foto: Gabriel Kuchta, Deník N
Leoš Valášek je jedním z autorů výzkumu, který se dostal na stránky jednoho z nejprestižnějších vědeckých časopisů světa, Nature. Foto: Gabriel Kuchta, Deník N

Tři kamarádi Leoš, „Parda“ a Jula toho mají hodně společného. Kromě záliby v otužování v chladných vodách Vltavy nyní také to, že se spolu se svými kolegy postarali o významný „zářez“ Česka na poli světové vědy. Nedávno se dokonce objevil na titulce časopisu Nature, jednoho z nejprestižnějších vědeckých žurnálů světa. Což se vědcům, ať už jsou odkudkoliv, podaří jen výjimečně.

Pro objevení zcela nových souvislostí se odborníci tentokrát „ponořili“ nikoliv do ledové řeky, ale hluboko do nitra buněk, k dějům souvisejícím se samotnou podstatou života. Ten je založený na toku informací z mateřské buňky do buňky dceřiné a vědci se po dlouhá léta snaží pochopit, jak tyto informace vypadají, jak jsou uložené a jak přesně se přenášejí.

Leoš Shivaya Valášek – molekulární biolog z Mikrobiologického ústavu AV ČR
Zdeněk Paris – molekulární parazitolog z Parazitologického ústavu BC AV ČR
Julius Lukeš – parazitolog z Parazitologického ústavu BC AV ČR

Na článku v časopisu Nature se také podíleli: Ambar Kachale, Zuzana Pavlíková, Anna Nenaroková, Adriana Roithová, Ignacio M. Durante, Petra Miletínová, Kristína Záhonová, Serafim Nenarokov, Jan Votýpka, Eva Horáková, Robert L. Ross, Vyacheslav Yurchenko, Petra Beznosková.

Zhruba od půlky minulého století s jistotou víme, že v samém jádru buněk, v molekulách DNA (nukleové kyselině v podobě dvoušroubovice), je zapsaný návod na to, jak bude organismus (člověk, zvíře, rostlina, houba…) vypadat, jak se bude chovat, množit a podobně. Tento návod – genetickou informaci složenou z jednotlivých instrukcí, tedy genů – má každá buňka v těle.

Jak jej ale uvést v život? Klíčovou roli v tom hrají bílkoviny. V těle totiž fungují jako „vykonavatelé“ řady dějů: starají se o to, jak se bude živočich nebo rostlina projevovat, jak se mu (nebo jí) bude dařit. Každá buňka tyto bílkoviny (či proteiny) neustále vytváří. Ve výrobě proteinů tak do velké míry spočívá molekulární podstata života.

Jenže aby buňky fungovaly jako dobře promazané stroje na výrobu proteinů, musejí umět zdárně „přečíst“, jak přejít od „návodu“ v DNA k bílkovinám. Mít nějaká pravidla. Ta se nazývají genetický kód – umožňují přepínat z jazyka DNA do jazyka bílkovin.

Jinými slovy, v genetickém kódu je zašifrované, jak mají buňky na základě DNA vytvářet přesně poskládané řetězce aminokyselin, což jsou ve výsledku ony kýžené bílkoviny.

„Genetický pankáč“

U naprosté většiny živočichů má genetický kód stejnou podobu. Což nám mimochodem napovídá něco o společném původu života na Zemi. Krása biologie ale spočívá v objevování výjimek z jinak všeobecně platných pravidel. Takže by nás nemělo překvapit, že se některé organismy postupně vyvinuly tak, že se z nich stali tak trochu „genetičtí pankáči“ jdoucí proti proudu. Obzvlášť prvoci platí za mistry kreativity.

To má co do činění právě s novou českou stopou ve světě vědy. Tuzemským vědcům se podařilo nejen najít jednoho takového parazitního prvoka – genetického ultrapankáče, ale také rozklíčovat jeho záhadný genetický kód a popsat, jak jej tento miniaturní tvor luští.

Prvok s unikátním genetickým kódem, který otevírá dveře v základním biologickém výzkumu i medicínském využití. Foto: Jan Votýpka, UK

Objev by mohl v budoucnu nejen otevřít řadu nových dveří v základním biologickém výzkumu, ale například i pomoct lidem při léčbě různých genetických onemocnění, jako je cystická fibróza spojená s chronickým onemocněním dýchacích cest a plic nebo Duchennova muskulární dystrofie, což je vrozené ochabování svalové hmoty postihující chlapce.

Medicínské využití však nebylo to jediné, co vědce od prvopočátku jejich bádání pohánělo. Měli prostší cíl: pochopit a popsat nepoznané.

Nenápadný parazit

Jak to u podobných velkých objevů bývá, výrazně k němu pomohla série náhod. Všechno začalo už v roce 2011, když

Tento článek je exkluzivním obsahem pro předplatitele Deníku N.

Věda

V tomto okamžiku nejčtenější