Genom Matta Ridleyho - Populární úvod do bioinformatiky

Matt Ridley, kterého čeští čtenáři mohou znát i z knih Červená královna (vysvětlení, proč existuje sexualita) a ...


Matt Ridley, kterého čeští čtenáři mohou znát i z knih Červená královna
(vysvětlení, proč existuje sexualita) a Původ ctnosti, se nyní pouští do popisu
lidského genomu. Máme před sebou systematický výklad poznatků současné
genetiky. Výklad je to vlastně "informatický", autor patří k převažující
skupině genetiků, pro které je DNA prostě čímsi na způsob digitálního
počítačového kódu.

23 příběhů
Ridley pojímá svou publikaci prostě jako 23 příběhů, které ukazují taje a
objevy spojené se zkoumáním 23 lidských chromozomů. Autor uvádí na pravou míru
mediální tvrzení, která sice nelze označit za úplně špatná, ale přesto jsou
zavádějící. Příkladem jsou "geny pro choroby". Nic takového vlastně neexistuje.
Gen pro chorobu je genem defektním, poruchou. Původním smyslem genů je
samozřejmě naopak kódovat takové proteiny, které zajistí svému vlastníkovi
život. Ridley uvádí následující analogii játra také nejsou od toho, aby
působila cirhózu, třebaže jí mohou být zachvácena. Prostě: Postižení lidé mají,
zhruba řečeno, mutaci, nikoliv gen.
Ridleymu patří skutečně dík především za to, že srozumitelně vysvětluje témata,
která jsou jinak všeobecnými médii různě ohýbána a pokřivována. Až si tedy
příště přečtete, že byl objeven gen pro inteligenci, stárnutí nebo zločinnost,
pochopíte snad problém v komplexnějším světle. Na druhé straně však autor také
ukazuje, že genetické podklady má velké množství jevů ve světě kolem nás, a
koriguje tak i opačné představy zastávané především v některých sociálních
vědách: Že totiž v genech není zapsáno nic, co se vztahuje k psychickým
vlastnostem člověka (inteligence, agresivita apod.).

Priony: Analogový život
BSE neboli nemoc šílených krav je téma velmi mediálně vděčné. I z hlediska
zcela seriózní vědy BSE, respektive priony, stavějí skutečně na hlavu mnoho
biologických pouček. Pojďme se podívat, jak záhadu BSE řeší Matt Ridley.
Příčina choroby má název priony. Jedná se o proteiny, které mají schopnost
fungovat v roli replikátoru. Jinak řečeno, prion má schopnost měnit vše kolem
sebe na priony. Priony se v lidském těle vyskytují i za normálních okolností.
Jako proteiny jsou samozřejmě výsledkem syntézy podle určité genové matrice.
Jestliže dojde k mutaci (tedy změně kódujících bází na inkriminovaném úseku
DNA), začnou se syntetizovat priony rovněž zmutované, závadné. Stále nic
zvláštního, tak to funguje vždycky.
Teď však přichází záludná (a smrtící) rarita. Závadný zmutovaný prion má
schopnost přeměňovat ostatní priony (či snad i jiné bílkoviny) na sebe samotné.
V jakém smyslu? Tím, co se kopíruje, není ani tak konkrétní pořadí
aminokyselin, ale určitá prostorová struktura bílkoviny (konformace). Prion se
tedy replikuje ve smyslu něčeho jako "rovnice prostorové struktury", ne ve
smyslu konkrétního chemického složení. Pokud máme použít extrémně hrubou
analogii, je to jako kdybyste hodili do koše plného papíru železnou kouli,
která by samozřejmě nepřeměnila papír na železo, ale přiměla by papíry se
zmačkat právě do tvaru koule.
Stejně tak i priony přimějí ostatní bílkoviny zaujímat určitou prostorovou
strukturu. Změna konformace bílkovin, kterou zmutované priony vyvolají v mozku,
je pak příčinou smrti.
Problém prionů je v tom, že tato replikace jaksi "obchází" ústřední dogma
genetiky o tom, že nositelem informace není protein, ale DNA (deoxyribonukleová
kyselina). To by ještě nebylo nic tak strašného, dnes se uznává, že existují i
jiné replikátory, částice jílu nebo třeba i struktury psychické memy. Pokud
navíc přijmeme definici, že co se replikuje, je živé, spadnou nám do této
skupiny i priony (konec konců, tolik se zase od virů neliší). Je zde však ještě
další komplikace: Pozemský život je digitální, existují prostě čtyři diskrétní
hodnoty pro přepis informace, čtyři různé báze DNA. Digitální záznam informace
se u živých soustav uplatnil ze stejných důvodů jako ve výpočetní technice
analogové systémy jsou totiž mnohem náchylnější k chybám, nedisponují
samoopravnými mechanismy. Prostorové uspořádání je však něčím poměrně mlhavým,
spíše analogovým. To je tedy další problém prionů a záhada, kterou staví před
biologické myšlení.
Priony se člověku mohou stát osudným za dvou podmínek: buď v případě, že dojde
k mutaci uvnitř organismu, nebo v případě, že se k vám závadný prion dostane
zvenčí. Zlovolný protein díky své struktuře dokáže přežít trávicí trakt,
dokonce dokáže přežít i sterilizaci varem (díky tomu došlo k nákaze i
sterilizovanými chirurgickými nástroji). Priony se jako tzv. nemoc kuru
vyskytovaly i v těch oblastech, kde ještě v minulém století docházelo k
rituálnímu kanibalismu. Nicméně nakažlivost potravou přesto není příliš vysoká.
Hlavní problém kolem BSE spočívá v tom, že vlastně přesně nevíme, zda se
nakonec někdo nakazil od infikovaných krav mohlo dojít i k mutaci v rámci
organismu. Závadné priony mohou být endogenního i exogenního původu. Původní
popisy choroby z počátku minulého století se zřejmě týkaly genetického původu
nemoci. Nakonec není příliš jasné, nakolik jsou priony nakažlivé i mezidruhově
(byť nějak samozřejmě ano, protože ke skotu se choroba dostala "díky" výtažkům
vyráběných z ovcí).
Priony jsou látkami, které biology musejí znepokojovat, protože narušují řadu
našich stávajících představ. Velmi bizarní je např. následující zjištění: myš,
u které byla provedena mutace vedoucí ke vzniku zhoubných prionů, byla současně
infikována zhoubnými priony jiného živočišného druhu. Myš sice výsledně
onemocněla, ale mnohem později než v případech, kdy došlo pouze k jednomu druhu
nákazy. Jak se tedy zdá, jednotlivé priony spolu evolučně soupeří. Není jasné,
zda je toto zjištění použitelné terapeuticky, ovšem ukazuje, že priony splňují
skutečně řadu definic živých soustav: mj. mezi jednotlivými typy probíhá cosi
na způsob přírodního výběru.
text ON-LINE
Kompletní podobu tohoto textu najdete na portálu Science World s datem 16. 11.
2001.
1 1788 / pah









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.