Aktuální číslo:

2020/11

Téma měsíce:

Skladování energie

Evoluce ve zkumavce

Co by teroristé neměli číst
 |  13. 3. 2014
 |  Vesmír 93, 144, 2014/3

Může člověk napodobit evoluci? Můžeme ji urychlit nebo určovat její směr? Experimenty s evolucí ve zkumavce ukazují, že je to možné. Evoluce in vitro může být užitečným nástrojem studia evolučních mechanismů, které nemůžeme sledovat přímo, a retrospektivní pohled je často obtížný.

Replikace DNA

Pokusy v laboratoři napodobující evoluci jsou založeny na dvou základních procesech – replikaci DNA a selekci. Základní vlastností živého systému je jeho schopnost replikovat se. Zákon života je neúprosný – co se nedokáže účinně replikovat, nepřežije. Replikovat DNA můžeme poměrně snadno i ve zkumavce. Biologové často při své práci používají metodu polymerázové řetězové reakce (PCR), kdy do zkumavky dají DNA, kterou chtějí namnožit, přidají enzym DNA polymerázu, nukleotidy potřebné pro tvorbu rostoucího řetězce DNA a trochu solí, aby zajistili vhodné prostředí. Výsledkem může být namnožený gen nebo dokonce veškerá DNA ve zkumavce, to pokud si půjčíme polymerázu od bakteriofága phi29.

Vraťme se ale k evoluci ve zkumavce. Pokud ve výše uvedené reakci použijeme DNA polymerázu, která dělá při replikaci často chyby při včleňování konkrétních nukleotidů, získáme populaci molekul DNA, které se vzájemně liší. A právě toho lze využít. Vědci se rozhodli najít úsek DNA, který se nejsilněji váže na nějakou jinou molekulu, například nějaký peptid či aminokyselinu. Smíchali proto populaci rozličných molekul DNA s touto aminokyselinou a vychytali molekuly DNA, které se na aminokyselinu vázaly nejsilněji. Získanou subpopulaci DNA podrobili znovu chybující amplifikaci a následné vazbě na aminokyselinu a tento cyklus mnohokrát zopakovali. Výsledkem byl úsek DNA, který se velmi silně vázal na danou aminokyselinu. Popsaný postup je znám pod zkratkou SELEX (viz slovníček) a byl velmi populární v devadesátých letech (obr. 1). Molekuly DNA nebo RNA získané selexem se označují jako aptamery a využívají se pro vědecké, průmyslové i terapeutické účely. Byly získány aptamery vážící například trombin, interferon, PSA (prostate specific antigen) nebo dopamin.

Nyní vidíte 29 % článku. Co dál:

Jsem předplatitel, mám plný přístup
Jsem návštěvník
Chci si přečíst celé číslo
Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru. Více o předplatném
OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Molekulární biologie

O autorovi

Eduard Kejnovský

Doc. RNDr. Eduard Kejnovský, CSc., (*1966) vystudoval Přírodovědeckou fakultu Masarykovy univerzity. V Biofyzikálním ústavu AV ČR v Brně se zabývá studiem evoluce pohlavních chromozomů a dynamikou genomů. Na PřF Masarykovy univerzity přednáší evoluční genomiku. Je autorem knih Horská rozjímání – eseje o hledání smyslu života (Cesta 2013, viz Vesmír 92, 585, 2013/10), Tajemství genů – od vzniku života po genom člověka (Academia 2015), Kouzlo krajiny a moudrost slova (Cesta 2016) a Ve větru – o krajině, lásce a tichu (Cesta 2017). V roce 2019 byl zvolen za člena Učené společnosti ČR.
Kejnovský Eduard

Doporučujeme

Mládě z umělé dělohy

Mládě z umělé dělohy audio

Jaroslav Petr  |  16. 11. 2020
Průlomový počin v oboru tkáňového inženýrství se podařil týmu Anthonyho Ataly z amerického Wake Forest Institute for Regenerative Medicine. V...
Lithium, dar Země modernímu člověku

Lithium, dar Země modernímu člověku

Jan Rohovec, Tomáš Navrátil  |  2. 11. 2020
Nepozorovaně jsme přijali za své lehké notebooky, tenké mobilní telefony, drobnou elektroniku. Přestala nás udivovat možnost opakovaně nabíjet a...
Největší pískovcová skalní oblast Evropy

Největší pískovcová skalní oblast Evropy

Handrij Härtel  |  2. 11. 2020
V českém kontextu je České Švýcarsko jen jedno z několika skalních měst. V Evropě je to unikát. Ve světovém měřítku ho „zastiňují“ jiné oblasti....

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné