Aktuální číslo:

2018/2

Téma měsíce:

Bionika

Sladká evoluce

Émile Zuckerkandl (1922−2013) a molekulární hodiny
 |  13. 3. 2014
 |  Vesmír 93, 137, 2014/3

Vůbec prvním proteinem, u nějž byla určena jeho primární sekvence, tj. pořadí jednotlivých aminokyselin, se stal r. 1955 díky práci Fredericka Sangera (viz Vesmír 93, 116, 2014/2) a jeho spolupracovníků inzulin. O tři roky později se spoluobjevitel struktury DNA Francis Crick nadšeně rozvykládal o tom, že informační makromolekuly typu DNA a proteinů v sobě skrývají budoucnost celého oboru. Proteinové sekvence přitom označil za nejjemnější možné vyjádření fenotypu každého organismu a vyslovil naději, že jako takové v sobě nejspíše nesou i většinu informací o jeho evoluci.

V šedesátých letech se proto někteří pionýři rozhodli ukázat, co se dá z této zlaté žíly vytěžit. Určit primární sekvenci proteinu bylo tehdy sice možné, ale rozhodně ne snadné ani levné. V době, kdy několik laboratoří nezávisle na sobě teprve pracovalo na sekvenování lidského a koňského hemoglobinu, si ovšem Francouz Émile Zuckerkandl spolu s čerstvým doktorandem R. Jonesem a nositelem Nobelovy ceny za chemii Linusem Paulingem jen tak cvičně střihl srovnání elektroforetických a chromatografických vzorců hemoglobinu gorily, šimpanze, orangutana, makaka rhesus, krávy, bahníka, sliznatky, máčky a paprskoploutvé ryby rodu Semicossyphus. Na srovnání samotných sekvencí si biologové museli počkat do r. 1967, kdy Američané W. M. Fitch a E. Margoliash srovnali aminokyselinové pořadí u cytochromu c člověka, koně, prasete, králíka, kuřete, tuňáka a pekařské kvasinky. Jejich článek nazvaný Konstrukce fylogenetických stromů se stal klasikou − počet jeho citací se blíží třem tisícovkám.

Vraťme se však k Zuckerkandlovi: Ten se s Paulingem seznámil v roce 1957 a o dva roky později s ním začal spolupracovat na Caltechu (Kalifornská technika). Po zahřívacím kole se oba naplno vrhli do oblasti molekulární fylogeneze a v průběhu několika následujících let formulovali základní principy toho, čemu dnes biologové říkají molekulární hodiny. Ty popisují situaci, při níž je sekvence informačního biopolymeru v průběhu evoluce vystavena vnějším vlivům (mutacím), které ji neustále postupně „přepisují“. Na základě kvantitativní analýzy takových změn u konkrétní molekuly u různých druhů organismů lze pak usuzovat na to, jak moc evolučně vzdálené si porovnávané sekvence (a tedy nejspíš i samy organismy) mohou být. V roce 1965 publikoval Zuckerkandl s nyní již dvojnásobným nositelem Nobelovy ceny Paulingem v časopise pro teoretickou biologii svůj nejslavnější článek, nazvaný Molekuly jako dokumenty evoluční historie. V něm popsali možnosti rekonstrukce fylogeneze na základě porovnávání sekvencí DNA a proteinů.

Émil Zuckerkandl stál u prvních krůčků rozvíjejícího se studia molekulární podstaty evolučních procesů a jistě patří mezi nejvýznamnější biology druhé poloviny 20. století. Molekulární evoluce byla jeho láskou až do samého konce, ačkoliv v posledních letech svého života se věnoval i jiným ušlechtilým tématům, například kritice inteligentního designu. Svůj poslední článek publikoval v roce 2011, dva roky před svou smrtí. Zemřel 9. listopadu minulého roku v úctyhodném věku jednadevadesáti let.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Evoluční biologie
RUBRIKA: Glosy

O autorovi

Josef Lhotský

RNDr. Josef Lhotský, Ph.D., (*1986) vystudoval teoretickou a evoluční biologii na PřF UK, kde se zabýval fenoménem symbiózy v evoluci, teorií symbiogeneze a dějinami evolučního myšlení. Přednášel na PřF UK, FSS MU a FF UP. Je autorem knih Symbiotický vesmír: biologický horizont událostí, Úvod do studia symbiotických interakcí mikroorganismů. Nový pohled na viry a bakterie a Sen noci darwinovské aneb O čem se vám v souvislosti s evolucí ani nezdá. V roce 2016 získal cenu nakladatelství Academia za překlad vědecké & populárně naučné literatury.
Lhotský Josef

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