i

Aktuální číslo:

2026/10

Téma měsíce:

Spojení

Obálka čísla

Zámek a klíč

Princip komplementarity nejen v živé přírodě
 |  11. 7. 2022
 |  Vesmír 101, 500, 2022/7

Protiklady se prý přitahují. Je to snad proto, že pokud se doplňují, může jejich spojení přinést novou kvalitu, nastartovat nějaký proces? Všude kolem sebe vidíme, že princip komplementarity, princip zámku a klíče, platí v celé přírodě a je široce využíván člověkem i v technice. Komplementární jsou povrchy interagujících molekul, povrchy receptorů s antigeny, pohlavní orgány samce a samice… Zamysleme se více nad tímto fenoménem.

Princip komplementarity je zde od počátků života, pokud život definujeme například jako systém schopný replikace s variací podléhající evoluci (viz Vesmír 95, 137, 2016/3; 99, 528, 2020/9). Už pradávné první replikátory (pravděpodobně molekuly RNA) vytvářely svoje kopie právě díky komplementaritě bází. Ve dvouvláknovém systému (ať již v podobě RNA nebo již DNA) nejsou vlákna stejná, ale vzájemně komplementární – párující se báze do sebe zapadají jako zámek a klíč. Při replikaci DNA se párují adenin s tyminem (A—T) a guanin s cytosinem (G—C), i když za určitých podmínek tomu může být i jinak. Známá dvoušroubovice DNA, popsaná Watsonem a Crickem roku 1953, se při řadě procesů dočasně rozmotává na dvě samostatná vlákna (např. při transkripci genů do mRNA) a poté se opět vrací zpět. Pozoruhodná je míra linearity DNA, umožňující uložení velmi komplexní informace.

Je DNA nejlineárnější útvar ve vesmíru?

DNA je jedním z nejlineárnějších objektů v přírodě (přičemž linearitu definujeme jako poměr jednoho rozměru vůči dvěma zbývajícím). Pokud bychom vzali jako příklad DNA ze všech 23 chromozomů jedné lidské buňky (jedna ze dvou sad, které máme od každého z rodičů) a svázali ji dohromady, měřila by jeden metr. Její tloušťka přitom činí pouhé 2 nanometry. Pokud bychom tedy naši DNA 5 000 000× zvětšili na velikost horolezeckého lana, mělo by délku 5000 km, tedy například z Nordkappu až na Sinajský poloostrov.

Nyní vidíte 19 % 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: Genetika
RUBRIKA: Eseje

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. Je autorem několika knih nejen o genetice. Je členem Učené společnosti ČR. Genetická a genomická témata popularizuje i na YouTube: youtube.com/@eduardkejnovsky1966.
Kejnovský Eduard

Doporučujeme

Podpora žadatelů o granty ERC v České republice včera a dnes. A zítra?

Podpora žadatelů o granty ERC v České republice včera a dnes. A zítra?

 |  23. 10. 2026
Na dotazy, co je vlastně cílem Expertní skupiny na podporu žadatelů ve výzvách ERC (dále jen ES), která úzce spolupracuje s TC Praha (dále jen...
Jak se bakterie oddávají sexu?

Jak se bakterie oddávají sexu? uzamčeno

Pavel Payne  |  29. 9. 2026
Srovnání bakteriálních genomů ukázalo, že homologní rekombinace je u bakterií překvapivě častá. Známé mechanismy přenosu DNA však samy o sobě...
Pravidla buněčné spolupráce

Pravidla buněčné spolupráce

Jan Černý  |  29. 9. 2026
Buňky vznikly i díky tomu, že se membránou oddělily od okolního světa. Teprve když některé z těchto hranic začaly být řízeně prostupné, objevil se...