Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Nobelovy ceny 1993

Michael Smith, Kary Mullis, Richard Roberts, Philip Sharp, Russel Hulse, Joseph Taylor
 |  5. 1. 1994
 |  Vesmír 73, 8, 1994/1

CHEMIE

Už to nikoho ani nepřekvapuje, že letošní Nobelovy ceny za chemii a i za fyziologii nebo lékařství byly uděleny za práce v oboru molekulární genetiky. V posledních dvaceti letech se to již stalo pravidlem, s několika čestnými výjimkami - ale to se musel nobelovský komitét hodně namáhat. O něčem to svědčí: Klasické obory chemie a biologie stagnují, posun se dnes v přírodních vědách odehrává převážně a především na poli molekulární genetiky, případně strukturální a buněčné biologie.

Tyto obory vznikaly až po druhé světové válce, tedy v době naší izolace od světové vědy. Naše věda, budovaná do jisté míry podle sovětského modelu a podle něj též strukturovaná, nerozvinula molekulární genetiku tak, jak by bylo bývalo zapotřebí a jak se dělo všude v civilizovaném světě. Před několika lety jsme si s kolegy uvědomili, že nám ke spočítání těch, kdo v České republice skutečně umějí izolovat, sekvencovat a klonovat geny, stačí prsty dvou rukou.

Letos se potvrzuje i další stránka současného vývoje vědy. Stále častěji se Nobelova cena uděluje vědcům pracujícím v soukromých, například firemních laboratořích. Svědčí to o jisté krizi univerzit - tento problém, zdá se, máme nejen u nás. Již Jan Evangelista Purkyně, když v minulém století navrhoval založení Akademie věd jakožto soustavy ústavů pro nezávislé bádání, upozorňoval na jisté nebezpečí spojení vědecké práce s vysokoškolskou pedagogickou činností. Dnes stále častěji slyšíme o spojení Akademie věd s našimi vysokými školami, o tom, že vědec nemůže vyrůst oddělen od pedagogického procesu. S tím je třeba sice souhlasit, ale současně si uvědomit, že bychom měli mít instituci, v níž se bude provozovat převážně špičková věda. Tato instituce by měla být malá, ale týmy v ní by měly být elitní a pod neustálým tlakem objektivního srovnávání se světem.

Nobelova cena za chemii byla letos udělena dvěma vědcům pracujícím v Severní Americe. Michael Smith je Angličan pracující nyní na univerzitě v Britské Kolumbii v Kanadě. Jeho první práce na oceněném tématu se však datují z doby jeho působení v Anglii. Pracoval ve světoznámé laboratoři dvojnásobného nositele Nobelovy ceny Fredericka Sangera v Ústavu molekulární biologie Lékařské výzkumné rady Británie v Cambridgi. Vypracovával metody chemické syntézy krátkých úseků deoxyribonukleové kyseliny, používané jednak k sestavování celých genů, jednak při zavádění cílených změn do genů izolovaných z organizmů. Dnešními metodami, které z velké části umožnily práce M. Smithe, lze přesně a specificky obměňovat genetickou informaci obsaženou v genech. Tyto pozměněné geny mohou pak sloužit jako předloha pro syntézu pozměněných molekul bílkovin, např. některých hormonů. Taková změna umožňuje i produkci inzulinu, jehož část je specificky modifikována tak, že je rozpustnější a lépe odolává odbourání v organizmu. Pro některé pacienty postižené cukrovkou to může být mimořádně důležité. Takových praktických příkladů cílené obměny genů bychom dnes již našli mnoho.

Kromě toho však metody cílené obměny genů umožňují sledovat funkci jednotlivých stavebních kamenů v molekulách bílkovin, například enzymů a hormonů. To má velký význam pro pochopení způsobu, jak tyto základní „molekuly života“ pracují.

Kary B. Mullis pracoval v době svého objevu u soukromé biotechnologické firmy Cetus v Kalifornii. Zavedl metodu, jež dnes dominuje v mnoha laboratořích na celém světě, zvanou polymerázová řetězová reakce (PCR). Touto metodou je možno v krátké době několika hodin namnožit třeba i jen jedinou molekulu DNA do množství mnoha nanogramů. Zdá se vám to málo? V současné molekulární genetice je to dost na libovolný experiment, a navíc je pak možno si DNA dále namnožit stejnou metodou nebo klonováním.

PCR využívá enzymu DNA-polymerázy izolovaného z termofilních bakterií, žijících v pramenech horkých až 100 °C. Tento enzym je schopen kopírovat při vysokých teplotách dodanou předlohu DNA. DNA je, jak známo, dvoušroubovice a její vlákna po rozpletení slouží právě jako tato předloha. Mullis tedy zavedl teplotní cyklus, při němž je molekula DNA nejprve rozpletena zahřátím na 95 °C, pak je zchlazena, řekněme, na 40 °C v přítomnosti krátkých úseků komplementárních ke koncům molekuly (že by se tyto úseky připravovaly metodou zavedenou Smithem? - uhodli jste!) a je kopírována například při 70 °C. Enzym tyto extrémní podmínky vydrží a celý cyklus se opakuje například třicetkrát. Molekula DNA je tak zmnožována geometrickou řadou. Tedy metoda ve svém principu velmi jednoduchá, jen na ni přijít!

Mullis je příkladem úspěchu jedné myšlenky. Dnes se vědě vlastně již nevěnuje, má v Kalifornii konzultační firmu, a hlavně surfuje. Věda už dnes pro mnohé není svatým a nedotknutelným osudem. I to vidíme stále častěji.

Na doplnění je snad možno dodat, že nositelé letošní Nobelovy ceny za fyziologii nebo lékařství, Richard J. Roberts a Philip A. Sharp, pracují v USA, že cenu dostávají za objevy v oboru molekulární genetiky dosažené v soukromé laboratoři v Cold Spring Harbor a že Roberts je Angličan, hlavní vědecké proudy opustil a pracuje teď u soukromé firmy. Podobná sestava a osudy jako u ceny za chemii - není-liž pravda?

Václav Pačes


FYZIOLOGIE A MEDICÍNA

Letošní Nobelovu cenu za lékařství získávají dva badatelé - Richard J. Roberts z Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, New York (CSH), a Philip A. Sharp z Massachusetts Institutes of Technology, Cambridge, Massachusetts (MIT).

Objev oceněný Nobelovou cenou objasňuje způsob, jímž se u vyšších organizmů - Eukaryot - uskutečňuje (exprimuje) dědičný program, zakódovaný v genomové DNA. Základní schéma tohoto děje je všeobecně známo: Genetická informace v podobě sledu (sekvence) nukleotidů je nejprve přepsána (transkribovaná) do mRNA, která se navazuje na ribozomy a určuje sekvenci aminokyselin v bílkovinné molekule, jež má být vytvářena; syntéza bílkoviny programovaná pomocí mRNA se nazývá překlad (translace). mRNA by tedy měla být věrným kolineárním přepisem DNA.

Toto základní schéma se dobře osvědčovalo u Prokaryot (bakterií a sinic), ale u vyšších organizmů s odděleným buněčným jádrem (Eukaryot) byly od konce šedesátých let pozorovány nesrovnalosti; opětovně bylo zjišťováno, že mRNA angažovaná v syntéze bílkoviny není kolineární s předlohou DNA, ale většinou je podstatně kratší. Z dalších pokusů vyplynulo, že transkripcí DNA v buněčném jádře vzniká nejdřív tzv. hnRNA (zkratka z heavy nuclear RNA), která svou délkou i sekvencí přesně odpovídá úseku DNA, jehož transkripcí vznikla. Ale tato vysokomolekulární RNA nikdy nepronikne z buněčného jádra do cytoplazmy; při prostupu jadernou membránou jsou některé úseky (introny) odstraněny a části zbylé po vyštěpení intronů (exony) znovu spojeny. Je tedy zřejmé, že introny se neúčastní na kódující funkci mRNA.

Vyštěpování intronů a spojení k sobě patřících exonů se nazývá sestřih (splicing). Objev sestřihu hnRNA byl velice překvapivý, protože byl v příkrém rozporu se všeobecně předpokládanou účelností a ekonomií biologických dějů. Proč eukaryotická buňka vynakládá tolik materiálu a energie na syntézu polynukleotidů, dlouhých mnoho set až tisíc bází, když tento materiál je pak komplikovaným způsobem odstraňován a degradován? Osudy a funkce vyštěpených intronů nejsou známy dodnes.

Richard J. Roberts a Philip Sharp se řešení těchto otázek věnovali v sedmdesátých letech. Jako nejvhodnější materiál se tehdy zdály být živočišné viry. Obě laboratoře, Robertsova v CSH i Sharpova na MIT, pracovaly s adenovirem. Tento virus není pro člověka příliš nebezpečný, některé jeho formy působí onemocnění podobná chřipce, zánět spojivek, vzácně i zánět plic. Jeho genom obsahuje přibližně 35 000 nukleotidových párů. Tato DNA kóduje jednak rané proteiny, nutné pro syntézu virové DNA, jednak pozdní proteiny, z nichž většina je nutná pro stavbu virových částic. Syntéza pozdních proteinů genů je velmi intenzivní, protože k vytvoření virových částic je zapotřebí mnoha molekul strukturních virových proteinů. Proto se autoři zaměřili především na studium exprese pozdních genů. Patří k nim geny IIa, V, III, pVI, pVI, II a 100K. Pozdní gen II určuje hlavní složku bílkovinného obalu virových částic, jež vytváří šestiúhelníkovité struktury zvané hexony.

Elektronmikroskopické zobrazení „hybridních“ molekul složených z vlákna mRNA a DNA nebo hnRNA prokázalo nade vše pochyby existenci sestřihu hnRNA a ukázalo jeho unikátní povahu. Všechna pozdní mRNA (izolovaná z polyzomů, tedy přímo angažovaná v syntéze bílkovin) vznikla z jediného primárního transkriptu délky 78 % adenovirového genomu. Při přestupu z jádra do cytoplazmy je tato hnRNA rozštěpena na několik typů mRNA, z nichž každý odpovídá jednomu z výše jmenovaných pozdních genů. Všechny tyto různé molekuly mRNA jsou na svém 5-konci opatřeny „hlavou“, což je úsek RNA, jenž není překládán; jejím úkolem patrně je vyznačit příslušnost mRNA ke společnému „klubu“, např. pozdních genů, jejichž produkty mají být velmi intenzivně syntetizovány. Unikátní vlastností adenovirů je, že „hlava“ je trojdílná; vzniká sestřihem ze tří krátkých úseků, které v původní genomové molekule nebo v hnRNA nesousedí ani se sebou navzájem, ani se strukturálními geny. Proč však je „hlava“ trojdílná, když ani jeden díl sám o sobě nemá žádnou funkci, je dosud nejasné. První díl se na genetické mapě adenoviru nachází v pozici 16,6 %, druhý v místě l9,6 % a třetí při 26,6 % celkové délky genomu. Tato trojdílná sekvence je velmi krátká, měří pouze 150 - 200 nukleotidů. Teprve za touto „hlavou“, která, jak znovu zdůrazňujeme, není překládána, následuje vlastní strukturní gen pro ten který protein. Schematicky je tato „skládanka“ vyznačena na obrázku.

Dnes, s odstupem l6 let, víme, že způsob sestřihu RNA u adenoviru nemá tak obecný význam, jak autoři předpokládali. Známe sice již mnoho příkladů alternativního sestřihu, ale přesná obdoba adenovirového modelu dosud nebyla nalezena. Zdá se, že jde o jeden z mnohých způsobů řešení podivuhodné neschopnosti eukaryotických ribozomů překládat polycistronní mRNA. Zatímco bakteriální ribozomy bez problémů překládají mRNA složenou z transkriptů několika genů (polycistronní mRNA), eukaryotické ribozomy se „navlékají“ výhradně na 5-konec mRNA, a nadto musí být opatřeny speciální strukturou, tzv. čapkou (cap). Translace je vždy omezena na první gen, který následuje za nepřekládanou „hlavou“. Pokud tedy eukaryotický transkript je polycistronní, musí být rozdělen na transkripty jednotlivých genů a každý díl musí dostat čapku. Je s podivem, že právě Eukaryota, pokládaná za vývojově pokročilejší, jsou oproti Prokaryotům zatížena tímto omezením, které lze překonat jen za značného výdaje energie i materiálu, a jehož výhody zatím nevidíme.

Je zajímavé sledovat, jakou činnost vyvíjeli vyznamenaní autoři poté, co dosáhli svého významného objevu. P. A. Sharp patří dnes k předním molekulárním biologům, jehož laboratoř na MIT publikuje ročně několik prací, hlavně v elitním časopise Cell (tj. Buňka), které pokračují ve studiu mechanizmu sestřihu RNA (jenž se děje v tělískách zvaných „spliceosomes“ za účasti tzv. „snurps“; to jsou krátké molekuly jaderné RNA, které interagují s hnRNA a přibližují k sobě části, odkud má být vyštěpen intron a spojeny exony). Kromě toho studuje Sharpova laboratoř jinou velmi aktuální problematiku, a to způsob interakce genomové DNA s regulačními proteiny, což má značný význam pro diferenciaci i pro vznik zhoubných nádorů. Naproti tomu Richard J. Roberts publikuje málo, a pokud lze soudit, změnil tematiku; zabývá se nyní spíše skrytými homologiemi v DNA různých genů, jež hledá pomocí výpočetní techniky.

Dva badatelé vyznamenaní Nobelovou cenou samozřejmě byli vybráni z celé plejády pracovníků, kteří též významně přispěli k řešení otázky exprese adenovirového genomu. Mezi nimi vyniká Lennart Philipson, původem Švéd, který později byl dlouholetým ředitelem Evropské laboratoře molekulární biologie (EMBL) v Heidelbergu. Snad obava z nařčení z “lokálního patriotizmu“ způsobila, že Královská švédská akademie věd nezařadila L. Philipsona mezi letošní laureáty. (viz Slovníček pojmů)

Jiří Doskočil


FYZIKA

Zopakujme základní fakta (viz Vesmír72, 665, 1993/12): Královská švédská akdemie věd udělila Nobelovu cenu za fyziku pro rok 1993 dvěma Američanům z Princetonské univerzity - Russelovi A. Hulseovi a Josephu H. Taylorovi ml. - za objev nového druhu pulzaru, objev, který otevřel zcela nové možnosti studia gravitace.

Nový druh pulzaru byl nalezen v souhvězdí Orla v roce 1974. Joseph Taylor byl tehdy profesorem na Massachusettské univerzitě v Amherstu a spolu se svým aspirantem Russellem Hulsem systematicky studoval pomocí 300metrového radioteleskopu v Arecibu v západní Indii pulzary - rychle rotující neutronové hvězdy vysílající radiové signály. Existenci takovýchto objektů předpověděl Francesco Pacini. Jsou to vlastně zhroucené hvězdy tvořené převážně neutrony s obrovskou hustotou materie. Mají totiž hmotnost asi 1,4krát větší než Slunce, ale přitom jen velikost koule o poloměru kolem 10 km, takže člověk na jejich povrchu by vážil asi 100miliardkrát více než na Zemi. Navíc rychle rotují a mají silné magnetické pole (104 tesla) s osou, která nesouhlasí s osou rotace, takže radiové vlny vyzařované do velmi úzkých kuželů vycházejících z magnetických pólů „osvětlují“ části vesmíru jako světlo z majáku, a to s frekvencí určenou rotací pulzaru.

První pulzar objevili r.1967 Antony Hewish a jeho žačka, studentka Jocelyn Bell, v anglické radioastronomické laboratoři v Cambridge. Pulzar, který pozorovali Huls a Taylor, se od něj podstatně lišil. Frekvence vysílání jeho radiových signálů nebyla konstantní jako u předchozích pulzarů, ale naopak značně proměnlivá. To se nakonec vysvětlilo tím, že Hulseův-Taylorův pulzar je doprovázen stejně těžkou neutronovou hvězdou a obě, pulzar i jeho společnice, obíhají kolem společného těžiště tak, že jejich střední vzdálenost je jen 2 miliony km, tedy rovna asi 3 poloměrům Slunce. Hulseův-Taylorův binární pulzar PSR 1913 + 16 (PSR označuje pulzar a 1913 + 16 jeho souřadnice na obloze) je tedy prvním systémem, ve kterém probíhají gravitační jevy, na jejichž popis klasická Newtonova teorie nestačí. Představuje proto první kosmickou laboratoř, v níž můžeme prověřovat Einsteinovu či alternativní teorii gravitace přímo.

Jaké byly naše dosavadní možnosti prověřovat Einsteinovu teorii gravitace a proč Hulseův-Taylorův objev binárního pulzaru představuje skutečně historický mezník?

Teorie gravitace studuje vlastnosti a projevy gravitační síly, nejstarší známé síly v přírodě, se kterou se často setkáváme v běžném životě a která je jedinou přírodní silou zcela univerzální. Každé těleso totiž budí kolem sebe gravitační pole a naopak každé těleso na gravitační pole reaguje. Gravitační síla je však ze všech čtyř známých sil v přírodě silou nejslabší (např. proti síle elektromagnetické je slabší skoro o 37 řádů). Ve sluneční soustavě, kde jsou gravitační pole relativně slabá, se proto může Einsteinova teorie gravitace vykázat jen nepatrnými jevy, které ji odlišují od předchozí, Newtonovy teorie gravitace.

Jaké byly základní testy prověřující Einsteinovu teorii gravitace?

Z Newtonova zákona gravitace vyplývá, že každá planeta sluneční soustavy se pohybuje po elipse, v jejímž ohnisku je Slunce. Astronomové však pozorovali, a to již v minulém sloletí, že bod dráhy Merkuru nejbližší Slunci (tzv. přísluní, perihelium) se otáčí kolem Slunce ve směru pohybu Merkuru s úhlovou rychlostí 5 600 vteřin za století (úplný oběh perihelia nastane tedy za 23 140 let). V rámci Newtonovy teorie se tento jev vysvětluje gravitačním působením ostatních planet na Merkur, ale ne úplně. Stočení perihelia Merkuru o 43 vteřin za století zůstalo nevysvětleno. Přesně tuto odchylku však předpověděla Einsteinova teorie gravitace, protože Slunce podle ní „strhává“ s sebou okolní prostor. (Poznamenejme, že ke stáčení perihelia dochází i u ostatních planet, ovšem vzhledem k parametrům jejich dráhy v mnohem menší míře, např. u Venuše asi o 8,5" za století.)

Dalším základním testem Einsteinovy gravitační teorie byl ohyb světelného paprsku, ke kterému dochází, prochází-li světelný paprsek blízko povrchu Slunce. Nejnovější pozorování udávají pro ohyb světelného paprsku hodnotu (1,87 + 0,13) vteřiny, tedy hodnotu s přesností ne o mnoho větší, než zjistila slavná Eddingtonova expedice v roce 1919. Tato hodnota je v dobrém souhlasu s Einsteinovou předpovědí 1,75".

Poslední základní test Einsteinovy teorie spočívá v měření tzv. rudého posuvu, tj. posuvu spektrálních čar v gravitačním poli k červenému konci spektra způsobenému prodloužením vlnových délek záření v gravitačním poli. Měření rudých posuvů ve spektru Slunce i dalších objektů (např. bílých trpaslíků) byla realizovatelná až po druhé světové válce a vesměs potvrdila předpověď Einsteinovy teorie, i když s poměrně malou přesností.

Další, novější testy Einsteinovy teorie byly většinou moderními verzemi zmíněných testů základních (např. ohyb radarových paprsků místo světelných v gravitačním poli Slunce atd.). Teprve pokrok v radiofyzice a v realizaci vysoce stabilních standardů frekvencí v 60. letech umožnil zjistit změnu kmitočtu o tisíciny biliontin (o 10-15!) a otevřel jednak možnost měřit relativistické efekty ve slabém gravitačním poli Země, jednak prověřovat nové relativistické jevy. Tak např. světelný paprsek procházející blízko tělesa s velkou hmotností musí podle Einsteinovy teorie cestovat pomaleji (a přijde tutíž k pozorovateli později) než paprsek vyslaný ze stejné vzdálenosti, ale neprocházející blízko tohoto tělesa. Tato zpoždění signálů, na která upozornil poprvé Irwin Shapiro, se dala nyní zjistit zachycováním radarových signálů vysílaných ze Země a odražených od povrchu planet (Merkuru, Venuše, Marsu) či různých jejich sond, a to když se radarové signály šířily blízko Slunce, a pak když procházely od Slunce daleko. Nejpřesnější měření tohoto druhu bylo provedena pomocí sond Mariner a Viking, kdy poměr změřené hodnoty ku hodnotě předpovězené byl 1,000 + 0,002.

Nové testy Einsteinovy gravitační teorie byly též umožněny výpočetní technikou. Např. byly vypočítány polohy všech planet ve sluneční soustavě, a to asi 20 let dopředu. Předpovědi vypočítané podle Einsteinovy teorie souhlasí s pozorováním s přesností od desetin do 2 km, zatímco předpovědi podle Newtonovy teorie se od pozorování liší o několik set km.

Historický mezník testování Einsteinovy gravitační teorie představuje však až Hulseův-Taylorův objev binárního pulzaru PSR 1913 + 16. Ten pozůstává, jak jsme se již zmínili, ze dvou neutronových hvězd obíhajících kolem společného těžiště: z pulzaru vysílajícího radarové vlny s periodou 59,03 ms. se stálostí dosahující stabilitu standardů atomových hodin na Zemi a z jeho kompaktního společníka. Podrobnou analýzou signálů pulzaru - „přesných hodin“ pohybujících se v silném gravitačním poli - můžeme zjistit řadu informací o celém binárním pulzaru, např. že oběžná doba pulzaru je asi 7,75 hodiny, že oběžná eliptická dráha každé ze složek binárního pulzaru má hlavní poloosu asi milion km, že pulzar má hmotnost 1,442 a jeho společnice 1,386krát větší než Slunce, atd. Tím poprvé v historii máme možnost ověřovat přímo předpovědi Einsteinovy teorie gravitace v silných gravitačních polích. Podle Einsteinovy teorie musí např. v systému PSR 1913 + 16 docházet ke stáčení periastru (tj. bodu eliptické dráhy pulzaru nacházejícího se nejblíže společného těžiště dvojhvězdné soustavy), a to přibližně o 4,23o za rok. To je stočení za den takové, jako u perihelia Merkuru za rok! A toto stáčení periastru ve výborné shodě s předpovědí Einsteinovy gravitační teorie J. Taylor a jeho spolupracovníci skutečně pozorovali!

Binárním pulzarem PSR 1913 + 16 bylo ověřováno i časové zpoždění signálu v gravitačním poli a gravitační rudý posuv. Podstatná je nejen nalezená dobrá shoda teorie s experimentem, ale i skutečnost, že v případě binárního pulzaru se v těchto prověrkách Einsteinova teorie užívá od začátku až do konce a ne pouze k odvození první ponewtonovské korekce.

Nejdůležitější výsledek získaný pomocí binárního pulzaru PSR 1913 + 16 je však potvrzení předpovědi Einsteinovy teorie, že urychlený hmotný objekt vyzařuje energii ve formě gravitačních vln, tj. ve formě lokálních změn geometrie prostoročasu, které se šíří prostorem rychlostí světla. Jak ho Taylora jeho spolupracovníci získali? Jestliže binární pulzar PSR 1913 + 16 vyzařuje gravitační vlny, ztrácí energii, a tak dráhy obou jeho neutronových hvězd se musí přibližovat (obě hvězdy na sebe padají) a jejich oběžná doba se musí zkracovat. Toto zkracování můžeme vypočítat i změřit. Podle Einsteinovy teorie činí zkrácení oběhu pulzaru v systému PSR 1913 + 16 za rok 75 s. Experimentální hodnota Taylora a jeho spolupracovníků souhlasí s touto předpovědí na 0,3 %! Je to zatím jediný, i když nepřímý důkaz existence gravitačních vln - revoluční předpovědi Einsteinovy teorie gravitace. Jelikož ve vesmíru patrně existují objekty, o kterých můžeme získat informaci pouze detekcí jejich gravitačních vln, důkaz existence gravitačních vln není prvořadý pouze pro gravitační teorii, ale pro další vývoj vědy vůbec, a je tedy víc než dostatečným důvodem k udělení Nobelovy ceny.

Jiří Niederle

Citát

Erazim Kohák ve sborníku Lidské hodnoty a trvale udržitelný způsob života, Univerzita Palackého, Olomouc 1993

Přírodověda se zabývá tím, co je, ne tím, co by mělo být. Jenže pro náš lidský druh je nejdůležitější právě ta otázka ne-vědecká, totiž co má být. Máme ze všech živočišných druhů tu nejubožejší pudovou výbavu. Nemůžeme se spolehnout na instinkt. Potřebujeme promyslet a rozhodnout, jak budeme jednat... Proto ekologie není prostě záležitostí vědy. Je to především záležitost filosofická, otázka rozhodnutí, oč chceme v životě usilovat, co je důležité a co nekonečně zbytečné. Věda nám zajistí, že můžeme mít cokoliv. Protože však můžeme mít cokoliv, ale ne všechno - jak automobilismus, tak dýchatelný vzduch, potřebujeme i filosofii, která by nám pomohla rozlišit, co má cenu chtít - a co odmítnout... Člověk je z hlediska přírody zdaleka nejnákladnější živočišný druh. Ničíme svět naprosto neúměrnou spotřebou a ujišťujeme se, že my jsme přece "vyšší" bytosti než ostatní živočichové a proto na to máme právo. Ničení je oprávněné, je-li pro dobro člověka". Jenže čím je člověk "vyšší"? Obvykle na to odpovídáme poukazem na to, že člověk vytváří hodnoty, kterých ostatní živočichové nejsou schopni. Citujeme architekturu, hudbu, umění, případně technologii. Jenže povšimněme si, že to všechno jsou hodnoty pro člověka. Nijak neprospívají přírodě, nijak neprospívají ostatním obyvatelům Země. Jsou to hodnoty jen pro nás... To, že se umíme mít dobře - tedy vytvářet hodnoty sami pro sebe - nás sotva opravňuje k takovému postavení. Otázka je, čím přispíváme světu. Každý jiný živočich hraje svou úlohu v rovnováze života. Jakou úlohu hrajeme my?...

Slovníček pojmů


Splicing = sestřih: přeměna primárního transkriptu hnRNA na funkční mRNA, kdy jsou nekódující introny vyštěpovány a kódující exony kovalentně spojovány. Štěpení a znovuspojení musí probíhat s naprostou přesností, protože posun o jediný nukleotid by zcela změnil smysl genetického poselství neseného mRNA.

Spliceozomy: tělíska (buněčné organely), kde probíhá sestřih; jsou vybaveny veškerým enzymatickým aparátem pro splicing a molekulami ribonukleoproteinu („snurps“), jež podmiňuje správnou orientaci konců intronu, jež má být vyštěpen, a obou exonů, jež mají být spojeny.

Polyzomy: Tělíska složená z několik ribozomů, současně překládajících tutéž molekulu. Jde tedy o tělíska podstatně větší než jednotlivé ribozomy a lze je dosti snadno oddělit centrifugací. Dokonce lze centrifugací oddělit i polyzomy, kde na témž vlákně mRNA je různý počet ribozomů.

Leader = hlava: Nepřekládaná sekvence na 5-konci genu nebo mRNA.

Polycistronní mRNA: molekula RNA, jež kóduje několik různých bílkovin. Takto funguje pouze u Prokaryot, kdežto u Eukaryot se překládá pouze první gen za 5-koncem.

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Chemie
RUBRIKA: Nobelovy ceny

O autorech

Jiří Niederle

Václav Pačes

Jiří Doskočil

Doporučujeme

Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...
Hranice svobody

Hranice svobody uzamčeno

Stefan Segi  |  4. 12. 2017
Podle listiny základních práv a svobod, která je integrovaná i v Ústavě ČR, jsou „svoboda projevu a právo na informace zaručeny“ a „cenzura je...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné