Aktuální číslo:

2018/7

Téma měsíce:

Co kdyby…

Nejmenší gen

 |  5. 5. 1995
 |  Vesmír 74, 247, 1995/5

Díky pokrokům molekulární genetiky nechápeme již dávno gen jen jako příčinu znaku , ale jako jednotku genetické informace, zapsané pomocí sekvence (pořadí) nukleotidů v deoxyribonukleové kyselině (DNA). Gen je tedy v každém případě úsekem molekuly DNA. Definice různých autorů se však stále liší. Nejširší definice zahrnuje pod pojem gen všechny sekvence potřebné k syntéze funkční molekuly bílkoviny nebo ribonukleové kyseliny (RNA), tedy i sekvence regulační a signální. Jindy jsou zahrnovány jen sekvence přepisované (transkribované) z DNA do RNA na počátku syntézy výše uvedených molekul. Konečně nejužší (a nejužívanější) definice hovoří jen o těch sekvencích, které přímo určují (kódují) zařazení jednotlivých aminokyselin do molekuly bílkoviny nebo nukleotidů do molekuly RNA. Protože pravé bílkoviny obsahují sto a více aminokyselin a pro zařazení každé z nich je zapotřebí trojice (triplet) nukleotidů, obsahují typické geny i podle nejužší definice stovky až tisíce nukleotidů. V tělech živých organizmů jsou syntetizovány a hrají důležitou roli i peptidy obsahující jen desítky a někdy i méně než deset aminokyselin. Ty však vznikají u vyšších organizmů výhradně štěpením mnohem větších polypeptidů, pravých bílkovin. Podle novějších výsledků je tomu však jinak u bakterií. Zde bylo prokázáno, že např. polypeptidy obsahují 26 aminokyselin u StaphylococcusBacillus subtilis jsou syntetizovány na podkladě samotných krátkých genů o délce 26 tripletů, tj. 73 nukleotidů. Gen pro peptidový inhibitor pohlavního feromonu produkovaný Enterococcus faecalis má dokonce jen 20 tripletů (66 nukleotidů).

Ještě kratší sekvenci fungující zřejmě jako samostatný gen popsal J. E. Gonzáles-Pastor se spolupracovníky z nemocnice Ramóna y Cajala v Madridu (Nature 369, 281, 1994). Našli ji na cytoplazmické molekule DNA (plazmidu) u bakterie Escherichia coli. Obsahuje jen 21 nukleotidů a kóduje oligopeptid o sedmi aminokyselinách, známý již dříve jako antibiotikum mikrocin C7. Zmíněná sekvence nukleotidů je přepisována (transkribována) společně s dalším mikrocinovým genem, při syntéze peptidu na ribozomech je však používána zcela samostatně jako pravý gen. Svědčí o tom vazebné místo pro ribozom umístěné před kódující sekvencí i zařazení N-formylmethioninu jako první aminokyseliny mikrocinu C7 (formylmethionin je zařazen na začátku i u všech bakteriálních pravých bílkovin). Nález ukazuje, že alespoň u bakterií mohou i velmi krátké sekvence nukleotidů, schopné kódovat aminokyseliny, být skutečnými geny a nelze je přehlížet jako náhodná seskupení nukleotidů.

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Genetika

O autorovi

Jiří Kunert

Doc. RNDr. Jiří Kunert, DrSc., (*1938) vystudoval biologii a chemii na Přírodovědecké fakultě MU v Brně. Na Ústavu biologie LF UP vyučuje obecnou biologii, dále se zabývá lékařskou mykologií, fyziologií a biochemií hub.

Doporučujeme

Člověk páchne *alkoholem

Člověk páchne *alkoholem audio

Jaroslav Petr  |  5. 8. 2018
Že pach lidského těla „vyrábějí“ bakterie, se ví už relativně dlouho. Některé mechanismy tohoto procesu jsou ale dosud stále tajemstvím. Britští...
Do světa a zase zpět

Do světa a zase zpět

Eva Bobůrková  |  31. 7. 2018
Mladý lékař Karel Kieslich o sobě říká: „Splňuji archetyp českého Honzy“. Studuje totiž na University College v Londýně, chtěl by ve světě...
Zahalená Venuše

Zahalená Venuše uzamčeno

Jan Veselý  |  16. 7. 2018
Snímky pořízené ve viditelném a infračerveném oboru kamerou VIRTIS sondy Venus Express zachycují pozoruhodná oblaka v nejvyšších vrstvách...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné