Aktuální číslo:

2018/2

Téma měsíce:

Bionika

Kdo přišel první – membrány, nebo nukleové kyseliny?

 |  12. 2. 2009
 |  Vesmír 88, 77, 2009/2

Otázka z titulku je stará snad jako molekulární biologie sama. Nedávno se objevila významná studie podporující hypotézu, že vzniku života předcházela existence váčků složených z poměrně jednoduchých mastných kyselin a alkoholů. Již před dvěma lety se podařilo prokázat, že makromolekuly obsažené v lipidických váčcích (lipozomech) se mohou replikovat efektivněji než ty, které se nacházejí volně v okolním roztoku. O lipozomech složených z krátkých mastných kyselin a alkoholů se předpokládá, že mohly vznikat samovolně ještě před tím, než se objevily první živé organismy.

O spontánním transportu molekul, jako jsou nukleotidy či aminokyseliny, se soudilo, že je až bilionkrát pomalejší než transport nenabitých malých molekul, jako je voda nebo oxid uhličitý. Moderní buňky tento problém řeší přítomností transportních proteinů ve svých membránách. Primitivní buňky jej mohly řešit tím, že jejich membrána nebyla složena jen z fosfolipidů (jak se dříve předpokládalo), ale navíc ze směsi mastných kyselin, alkoholů a monoglyceridů. Současná studie ukazuje, že tento typ membrány je dobře propustný pro malé molekuly typu ribózy, nebo rovnou pro celé nukleotidy (základní stavební jednotky nukleových kyselin). Naopak ale jsou buňky schopny uvnitř své membrány zadržovat oligonukleotidy, tj. krátké lineární úseky polymerovaných nukleotidů. Ty se pak v uměle vytvořených váčcích dokážou dokonce i spontánně prodlužovat.

Co z výsledků plyne? Primitivní buňky mohly z okolního prostředí získávat nejrůznější živiny i v nepřítomnosti makromolekulárních transportních mechanismů běžných u dnešních buněk. Primitivním buňkám bylo tak umožněno stát se heterotrofy (jejich zdrojem uhlíku mohly být i organické látky). Nové výsledky výrazně zjednodušují tvorbu hypotéz o vzniku života, popíraj totiž jak nutnost vzniku složitého aparátu pro přeměnu anorganických látek v organické, tak jejich problematické zadržování v buňce. (Nature 454, 122–125, 2008; Science 314, 1558–1559, 2006)

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Molekulární biologie
RUBRIKA: Aktuality

O autorovi

Petr Heneberg

RNDr. Petr Heneberg, Ph.D., (*1980) vystudoval biologii na Přírodovědecké fakultě UK v Praze. V Centru pro výzkum diabetu, metabolismu a výživy 3. lékařské fakulty Univerzity Karlovy se zabývá především výzkumem signalizačních kaskád a nádorovou biologií a vlivem změn životního prostředí na člověka a jiné organismy.

Doporučujeme

Návrat Široka

Návrat Široka

Pavel Pipek  |  9. 2. 2018
Zpráva, která na mě právě vyskočila na Twitteru, by asi většinu Evropanů nechala chladnou, ale mé srdce buší tak, že mám chuť okamžitě vyskočit z...
Rytíř našich vod

Rytíř našich vod

Marek Janáč  |  5. 2. 2018
Na stěně ve své kanceláři má vystavené krunýře velkých raků. Za jeho pracovní židlí v akváriu rak. V knihovně knihy o racích a v laboratoři ve...
O kvantových počítačích a šifře RSA

O kvantových počítačích a šifře RSA uzamčeno

Jiří Poš  |  5. 2. 2018
značným příslibem pro výpočetní systémy budoucnosti je rozvíjející se obor kvantových počítačů. Představují naději, že eliminují některá vážná...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné