Aktuální číslo:

2018/4

Téma měsíce:

Forenzní věda

Editace bází

Aneb jak opravit genetické překlepy
 |  8. 1. 2018
 |  Vesmír 97, 18, 2018/1

Editace genomu už v našem slovníku zdomácněla. Teď si musíme zvyknout na editaci bází, protože po přesných střizích do dvojité šroubovice DNA přicházejí „opravy překlepů“.

Přepsat text o více než třech miliardách písmen bez jediného překlepu je nad lidské síly. Ani buňka nezvládne přepis tří miliard písmen genetického kódu ve své dědičné informaci úplně bez chyb. Nic na tom nemění ani fakt, že na rozdíl od naší abecedy využívají pozemské formy života jen čtyři písmena genetického kódu – adenin, guanin, thymin a cytosin – a v dvojité šroubovici DNA dávají vždy do páru adenin s thyminem a guanin s cytosinem.

Většina „překlepů“ v dědičné informaci naštěstí projde bez následků. Někdy však záměna jediného písmene genetického kódu zrodí velké problémy. Tyto tzv. bodové mutace stojí v pozadí řady závažných dědičných onemocnění, např. cystické fibrózy, srpkovité anemie nebo beta-thalasémie. „Překlepy“ v DNA mohou vyvolat i nádorové bujení.

Cílená oprava genetických „překlepů“ v dědičné informaci buněk či celých organismů představovala pro molekulární genetiky donedávna neuvěřitelně komplikovaný úkol. Na tom mnoho nezměnila ani revoluční technika označovaná jako CRISPR-Cas9. S její pomocí dokážou molekulární genetici přestřihnout dvojitou šroubovici DNA v přesně vybraném místě, a buď na tomto místě cíleně poškodit gen, nebo následně do místa střihu vložit nový úsek DNA. Při této tzv. editaci genomu lze zaměnit pasáž DNA s překlepem za pasáž opravenou. Úspěšnost je ale malá. V nejlepším případě dosahuje 20 %, často je ale mnohem nižší, třeba jen 5 %. Cena za tento dílčí úspěch bývá vysoká. Nejednou dojde ke změnám také mimo cílové místo a do DNA se zabudují nové úseky, nebo z ní naopak celé původní úseky zmizí. Někdy je proto oprava genetických překlepů editací genomu přirovnávána k odstraňování bradavice mačetou.

V roce 2016 publikoval tým pod vedením harvardského chemika Davida Liua metodu pro korekci dědičných překlepů založenou na jiném principu.1) Její úspěšnost se šplhá nad 70 % a četnost změn mimo cíl se drží pod hranicí 0,1 %.

Nyní vidíte 30 % 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, Genetika

O autorovi

Jaroslav Petr

Prof. Ing. Jaroslav Petr, DrSc., (*1958) vystudoval Vysokou školu zemědělskou v Praze. Ve Výzkumném ústavu živočišné výroby v Uhříněvsi se zabývá regulací zrání savčích oocytů a přednáší na České zemědělské univerzitě v Praze. Je členem redakční rady Vesmíru.
Petr Jaroslav

Doporučujeme

Hledět ke hvězdám nikdy nebylo těžší

Hledět ke hvězdám nikdy nebylo těžší

Eva Bobůrková  |  23. 4. 2018
Vidět Mléčnou dráhu? Nebe plné hvězd? V Evropě dnes nemožné. V Chile se problém světelného znečištění řeší, říká astronom a zástupce Evropské...
Táto, mámo, máme molu!

Táto, mámo, máme molu!

Halina Šimková  |  20. 4. 2018
O početí nového lidského života často mluvíme jako o fascinujícím zázraku. Mechanismy tvorby pohlavních buněk a oplození jsou však evolucí...
Bitva o mozkové neurony

Bitva o mozkové neurony audio

Jaroslav Petr  |  12. 4. 2018
Před pár dny utrpěla naše představa o neustálé obnově lidského mozku nově vznikajícími neurony „těžké K.O.“. Teď se ale z článku v časopisu Cell...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné