BIOLOGIE • Stanislav Mihulka

MOLEKULÁRNÍ GENETIKA

Regulační kód vnořený do genetického kódu

Kdyby se fanoušci konspiračních teorií zajímali o DNA, tak tohle by je určitě potěšilo. Genetický kód, tak jak ho obvykle známe, je vcelku prostinký. Tři písmena se přeloží jako aminokyselina anebo zákaz vjezdu. Jenže to není všechno.

John Stamatoyannopoulos z Washingtonské univerzity a jeho spolupracovníci našli uvnitř genetického kódu další kód, skrytější. Podle nich má 15 procent lidských kodonů dvojí účel, takže jim přezdívají „duony“. Kromě toho, že kódují aminokyselinu, ještě regulují aktivitu transkripčních faktorů. Duony jsou podle všeho vysoce konzervativní a více než 17 % změn jediného nukleotidu duonu změní vazbu transkripčního faktoru.

Science 342, 1367–1372, 2013

PALEONTOLOGIE

Prostředníček z Keni a evoluce moderní lidské ruky

Lidská ruka má svéráznou anatomii, která nám dovoluje vyrábět a používat nástroje. Doposud ale není jasné, kdy se vlastně moderní ruka objevila v evoluci lidské linie.

Frederik Manthi z Národních muzeí Keni a jeho kolegové nedávno ohlásili pozoruhodný nález záprstní čili metakarpální kůstky prostředníčku z lokality Kaitio u jezera Turkana v Keni.

Očividně šlo o prostředníček s moderní anatomií a vzhledem k jeho datování do doby před 1,42 milionu let o celých 600 tisíc let předbíhá dosavadní nejstarší nález moderní ruky.

Jak se zdá, moderní lidská ruka s typicky uspořádaným zápěstím vznikla citelně dříve, než jsme si mysleli, a její evoluce souvisí s rozvojem acheulské industrie.

PNAS 111, 121–124, 2013

BIOTECHNOLOGIE

Ropa z řas

Obvykle si představujeme, že ropa vzniká pozvolnou přeměnou organického materiálu v horninách, která trvá miliony let. Tvoří se neustále, pro naše potřeby však asi stále příliš pomalu. Co kdybychom si ale udělali ropu za necelou hodinu?

Pracuje na tom Douglas Elliott s kolegy z americké Pacific Northwest National Laboratory, který dělá bioropu ze zelené řasové polévky technologií hydrotermálního zkapalnění. Zní to neuvěřitelně, ale z řasové bioropy lze konvenční rafinací vyrobit letecké palivo, benzin anebo naftu. Zpracování odpadní vody navíc poskytne hořlavý plyn a spolu s ním čistou vodu, fosfor a dusík, které lze v pěstírně řas recyklovat.

Výrobce biopaliv Genifuel Corp. se sídlem v Utahu si tuhle technologii licencoval a teď s průmyslovým partnerem budují zkušební továrnu. Máme na dosah „Velký ropný krok stranou“?

Algal Research 2, 445–454, 2013

BIOCHEMIE

Prebiotický vznik RNA snazší, než se myslelo

Mainstreamové teorie o spontánním vzniku života počítají s RNA světem. Určitě to znáte, na počátku byla RNA v podobě ribozymů. Kde se ale vlastně vzala ta RNA? Biochemici doposud vnímali spontánní vznik prvních molekul RNA jako dost problematický.

Se zajímavým průlomem teď přišel tým Nicholase Huda z Georgijské techniky, kterému se povedlo uskutečnit prebiotickou reakci mezi pyrimidinovým nukleotidem TAP (2,4,6-triaminopyrimidin) a cukrem ribózou, při níž s výtěžností 60–90 procent vznikly konjugáty TAP s ribózou. Když badatelé smíchali výslednou směs s kyselinou kyanurovou, tak jim spontánně vznikly nadmolekulární nekovalentní útvary mikrometrové délky.

Jak se zdá, spontánní vznik RNA či pre-RNA polymerů před samotným vznikem života možná nebyl tak problematický, jak se až dosud říkalo.

Journal of the American Chemical Society online 14. 12. 2013

Objasnění struktury demetylačních enzymů

Enzymy rodiny Tet dioxygenáz fungují jako významné přepínače genů. Řečeno chemickou hantýrkou, katalyzují přeměnu upraveného DNA nukleotidu 5-metylcytosinu (5-mC) na 5-hydroxymetylcytosin (5-hmC). Nenápadná reakce je zřejmě ve skutečnosti prvním krokem demetylace DNA u savců. Metylované geny jsou vypnuté, demetylace je zapne.

Xiaodong Cheng z americké Emoryho univerzity šéfoval týmu, který nedávno analyzoval strukturu enzymu z rodiny Tet u améboflageláta Naegleria gruberi (NgTet1) rentgenovou krystalografií. Tet dioxygenázy mimo jiné hrají významnou roli ve fungování kmenových buněk, jsou intenzivně zapojené v embryonálním vývoji a mají prsty i ve vzniku a rozvoji rakoviny. Díky znalosti jejich struktury lépe pochopíme, jak jsou regulované, a třeba je budeme moci manipulovat nějakými léčivy.

Nature online 25. 12. 2013