Aktuální číslo:

2021/10

Téma měsíce:

Domestikace

Bakterie se šesti písmeny genetické abecedy

 |  6. 4. 2017
 |  Vesmír 96, 190, 2017/4

Genetická informace všech známých žijících tvorů (kromě některých RNA virů) je zakódována v DNA pomocí čtyř různých písmen – A, T, G, C (adenin, tymin, guanin, cytosin) –, která tvoří dva páry: A–T a G–C. Vědci vedení Floydem Romesbergem ze Scripps Research Institute v La Jolla v Kalifornii nedávno vytvořili dva nové syntetické (nepřirozené) nukleotidy (dNaM a dTPT3), které se vzájemně párují, označili je pro jednoduchost jako X a Y a úspěšně je vložili do bakterie Escherichia coli, konkrétně zatím pouze do jejího plazmidu – malé, avšak mnohokopiové kružnicové molekuly ležící mimo bakteriální chromozom. Tím rozšířili stávající genetickou abecedu.

U nově vytvořeného polosyntetického organismu bylo potřeba, aby udržel nové nukleotidy po celou dobu svého života. To se vědcům zpočátku nedařilo, bakterie s novými nukleotidy jen skomírala a brzo po jejich přidání umírala. Proto nyní vědci pozměnili přenašeč, který vkládá nukleotidy do DNA, a navíc pomocí nejmodernější technologie CRISPR-Cas9 upravili bakterii tak, aby neztrácela z pozměněné DNA nové nepřirozené báze. Bakterie tak byla zdravější, schopná autonomního množení a trvalého uchovávání rozšířené genetické informace. Dalším logickým krokem vědců zřejmě bude sledovat, jak se genetická abeceda tvořená šesti písmeny transkribuje do molekul RNA a poté translatuje do proteinů.

Nabízí se otázka, zda můžeme považovat tento polosyntetický organismus za začátek nové éry života se šesti písmeny v DNA namísto původních písmen čtyř. Dodejme, že v pradávných dobách prvních replikátorů, kdy se formovaly základy života, genetická informace pravděpodobně obsahovala pouze dvě písmena, genetický kód byl jen dvoupísmenný (nyní je třípísmenný), a nukleové kyseliny proto kódovaly méně aminokyselin než dnes. Až v průběhu evoluce došlo k expanzi genetického kódu, jakož i ke zvětšování genomů. Uvedená studie zajisté představuje důležitý krok na cestě k novým živým formám a funkcím.

Zhang et al. Proc Natl Acad Sci USA, DOI: 10.1073/pnas.1616443114

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Genetika
RUBRIKA: Mozaika

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

Chrání estrogeny před těžkým průběhem covidu-19?

Chrání estrogeny před těžkým průběhem covidu-19?

Estrogeny jsou pohlavní ženské hormony, které nejenom řídí funkce pohlavního systému, ale významně ovlivňují většinu orgánů a tkání ženského...
Nejlepší cesta, kterou máme

Nejlepší cesta, kterou máme

Eva Bobůrková  |  4. 10. 2021
Člověk se nechová jen racionálně, když se rozhoduje, a to nejen o svých penězích, ale i na pracovním trhu nebo u volebních uren. Jak se občané...
Domestikace zvířat – občas jinak a mimoděk?

Domestikace zvířat – občas jinak a mimoděk?

Jan Robovský  |  4. 10. 2021
Proces domestikace a jeho dílčí aspekty přitahují pozornost vědců nejedné disciplíny. Tento zájem umožňuje jednou za čas získaná data...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné