Co všechno se dá z našich buněk vyčíst

Po výborných knihách The Red Queen (Červená královna) a The Origins of Virtue (Původ ctnosti), které v minulých dvou letech vyšly i v češtině, se Matt Ridley nechal inspirovat projektem sekvencování lidského genomu a napsal knihu o tom, co všechno se dá z genetického textu v našich buňkách vyčíst. Lidský genom je rozdělen do 23 chromozomů spletených z neuvěřitelně dlouhého vlákna DNA, na kterém je pomocí čtyř různých písmen genetické abecedy – nukleotidů A, C, T, G – zapsána informace o tom, jak má náš organizmus fungovat. Ridley se rozhodl vybrat z každého chromozomu jeden zajímavý úsek DNA a ukázat na něm, co nám jeho nukleotidová sekvence může říct o životě každého z nás nebo o životě našich předků.

Tak například na chromozomu 4 leží gen s několikrát se opakující sekvencí CAG CAG CAG CAG CAG… Většinou se tenhle třípísmenný motiv opakuje asi patnáctkrát, ale občas se narodí i lidé s mnohem větším počtem opakování. Těm se v pozdějším věku začnou zhoršovat intelektuální schopnosti, přijdou těžké deprese, halucinace, a nakonec smrt. Tento syndrom, známý jako Huntingtonova choroba (viz tabulku Neurodegenerativní onemocnění, viz tabulku), je neléčitelný a doba, jak rychle mu člověk podlehne, záleží přesně na délce repetice CAG v jeho buňkách. Jestliže se CAG opakuje 39krát, s devadesátipětiprocentní pravděpodobností se první příznaky objeví kolem šedesátého šestého roku. Jestliže se opakuje 40krát, přijde choroba nejspíš v padesáti devíti letech, když se opakuje 41krát, onemocníte v padesáti čtyřech letech, a když se opakuje 50krát, přijdete o zdravou mysl už kolem dvacátého sedmého roku. Poněkud chmurný příklad toho, co můžeme z genomu vyčíst o vlastní budoucnosti! Naštěstí, jak se dovíme v jiné kapitole, nemáme takových osudových genů mnoho. Náš život není determinován, ale jen mírně ovlivňován určitými konstelacemi různých genů a vnějších událostí. Věštit z genomu budoucnost (nejsme­li šarlatáni) tedy nelze.

Možná o trochu snazší je číst lidský genom jako „kroniku“. Různé události v minulosti zanechaly v našem genomu stopy, jde jen o to umět je číst. A právě to, jak říká i podtitul knihy (Životopis druhu), byl Ridleyho hlavní záměr. Jenže Ridley coby zoolog a evoluční biolog asi nemá k molekulární genetice moc blízko a konkrétní sekvence ho příliš nezajímají. Slouží mu většinou jen jako záminky, na které může namotávat své příběhy o vzniku života, o genových konfliktech, prionech, evoluci člověka, eugenice, forenzní genetice, inteligenci a jiných bezesporu zajímavých biologických tématech. Odpověď na otázku, co sekvencování lidského genomu přineslo (jak Ridley v úvodu slibuje), ale v této knize nenajdete. Celá kniha by se dala stejně dobře napsat bez této atraktivní záštity. I když brát jeden chromozom po druhém, z každého si vybrat jeden gen a vypravovat o něm poutavé příběhy, což Ridley umí opravdu moc dobře, je velmi šikovný způsob, jímž lze témata jednotlivých kapitol pospojovat. A témata jsou – na rozdíl od předchozích knih – opravdu rozličná. Možná kvůli tomu je Genome ve srovnání s Červenou královnou nebo Původem ctnosti povrchnější, ale zato je určen širšímu okruhu lidí. Snad proto získal v Anglii velmi vřelý ohlas. Pro každého se tu něco najde. Čtenář-nebiolog si odnese docela dobrou představu o tom, za co všechno můžou geny, čtenář-biolog zas ocení spoustu zajímavých příkladů, na kterých jsou vysvětlovány různé obecnější principy. Poučné jsou i kapitoly z historie genetiky, ale posuďte sami: následující příklad je, myslím, hezkou ukázkou toho, jak se bez sekvencí čte v genomu lidská minulost.

Na chromozomu 9 leží jeden dobře známý gen, kódující enzym galaktosyltransferázu, který určuje naši krevní skupinu. Tento gen existuje ve třech různých podobách neboli alelách – A, B, 0 – které se navzájem liší v několika málo nukleotidech. Protože máme v buňkách od každého chromozomu, a tedy i od každého genu dvě kopie, můžou se u nás sejít alely :

AA, potom budeme mít krevní skupinu A,

A0, potom budeme mít krevní skupinu A,

BB, potom budeme mít krevní skupinu B,

B0, potom budeme mít krevní skupinu B,

AB, potom budeme mít krevní skupinu AB,

00, potom budeme mít krevní skupinu 0.

Na první pohled se zdá, že je úplně jedno, jakou máme krevní skupinu. Žádná z nich vám nepřinese úspěch ani v politice, ani ve sportu, ani ve vědě, žádná vás neuchrání před rakovinou ani infarktem. Podezřele nerovnoměrné rozložení krevních skupin v různých oblastech ale naznačuje, že přece jenom mohly být k něčemu dobré. Zhruba 40 % Evropanů má krevní skupinu 0, 40 % má krevní skupinu A, 15 % B a 5 % AB. Původní americké obyvatelstvo mělo téměř výhradně krevní skupinu 0, kromě kanadských kmenů, jejichž příslušníci měli velmi často A, a Eskymáků buď s AB, nebo s A. Mohla by to být i čirá náhoda, ale ukázalo se, že lidé s krevní skupinou AB jsou až neuvěřitelně odolní vůči choleře. Méně odolní jsou nositelé krevní skupiny A, ještě méně nositelé B a úplně nejméně ti se skupinou 0. V zatuchlých špinavých ulicích zalidněné Evropy se tak alely A i B našeho genu skvěle šířily. Alela 0 se v Evropě udržela zřejmě proto, že lidé s krevní skupinou 0 o trochu hůř dostávají malárii, a navíc byli méně náchylní k syfilis. Podle některých teorií syfilis připlula do Evropy – stejně jako brambory – až s Kolumbem (viz tabulku). V Americe však řádila už dlouho předtím a je možné, že za tu dobu stačila vymýtit všechny alely A i B. A proto, když později dorazila do Ameriky cholera, neměl přírodní výběr už z čeho vybírat.

Ať to bylo tak nebo jinak, tenhle scénář je aspoň hezkou ukázkou toho, jak se naše patogenní minulost může zapisovat do našich genů.