První umělý replikátor: klíč k počátkům života?

Tým z univerzity v britské Cambridgi nedávno ohlásil objev, který ve vědecké komunitě zní podobně jako objev „svatého grálu“. Podařilo se jim totiž syntetizovat molekulu vyrábějící kopie sebe sama. Nejdůležitější je, že se jedná o látku založenou na RNA.

Vědci, kteří se zabývají teorií evoluce, předpokládají, že na samém počátku života byl stejně jednoduchý příkaz, jaký leží v základu všeho živého dodnes. A ten zní: „Kopíruj se!“ Tomuto diktátu nakonec podléháme i my lidé, když „vyrábíme“ své kopie – děti. První sebekopírující se molekulu již dávno odsoudily k zapomnění podstatně úspěšnější generace jejích následovníků, její ústřední místo v teorii evoluce však vědcům nedá spát a snaží se ji již léta znovu přivést na svět.

Práce biochemiků z univerzity v britské Cambridgi znamená v tomto úsilí výrazný krok kupředu.

Celá řada kandidátů Kandidátů na takovou molekulu se během posledních desítek let vynořila celá řada, žádné sborové „aaach“, které by dalo jejímu objeviteli za pravdu, se však v odborné komunitě ještě neozvalo.

Směr pátrání se však v poslední době přece jen nápadně zúžil – řada vědeckých týmů se věnuje zkoumání vlastností nejrůznějších molekul založených na jednodušší „sestřičce“ DNA. Skutečným miláčkem molekulárních „archeologů“ se RNA (viz box) stala od roku 1986, kdy nositel Nobelovy ceny, americký molekulární biolog Walter Gilbert (*1932), poprvé použil spojení slov RNA-svět.

RNA totiž může mít obě vlastnosti, které jsou k vytvoření kopie sebe sama třeba – informaci a schopnost ji vyrobit, tedy katalýzu. Do dnešní doby byla jedna taková molekula dokonce známá – nese jméno R18.

Její jedinou nevýhodou je, že zvládala přepsat pouze 14 „písmenek“ svého vlastního kódu.

Další kousek ze skládačky RNA světa Vědci z univerzity v Cambridgi pod vedením Philippa Hollingera se rozhodli, že její chatrné schopnosti poněkud vylepší. Vytvořili na 50 000 000 jejích kopií a u každé z nich drobně pozměnili genetickou výbavu.

Všech 50 000 000 tedy nebylo totožných – byly si jen velmi podobné. Poté už jen zkoumali, která z variant bude mít nejlepší schopnost vytvářet své vlastní kopie. Když pokus několikrát zopakovali, dostal se jim do rukou skutečný šampion.

Nová molekula, nazvaná nepříliš sexy jménem tC19Z, je stejně jako R18 kombinací RNA a enzymu, který zvládá katalýzu, tedy tzv. RNA-enzym. Molekula tC19Z zvládla kopírovat celých 95 „písmenek“ kódu, což tvoří 48 % její vlastní informace.

A nejen to! Tato pracovitá molekula zvládla vyrobit i kopii dalšího, jiného RNA-enzymu. Látka s takovými schopnostmi mohla evoluci na samém jejím počátku skutečně výborně „nakopnout“. Velká rodina RNA *Molekul, v jejichž stavbě se střídá cukr ribóza, fosfátový zbytek a jeden ze čtyř typů dusíkaté báze – tedy RNA, je v živé buňce tolik různých typů, že vyjmenovat různé její funkce je úkol těžký i pro odborníka.

*Tím nejzákladnějším a nejdéle známým úkolem RNA je podílet se na „stavění“ nového proteinu podle zápisu v DNA. *Existuje i velká skupina molekul s různými malými písmenky před zkratkou RNA, které napomáhají při kopírování DNA či určují, jaké geny by se měly přepisovat a kterých si konkrétní buňka všímat nemá (účastní se odborně řečeno regulace genové exprese).

*Další velkou skupinu tvoří molekuly RNA, které první verzi proteinu vytvořenou v ribozomu (součást cytoplazmy buněk mající za úkol právě tvorbu proteinů) dále „učesávají“ do podoby, kterou organismus potřebuje.

*A konečně poslední skupinou jsou nevítaní vetřelci, tedy RNA nejrůznějších virů a genomových parazitů.

Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Pomoc při cestách po EU

Pomoc při cestách po EU

Evropa má několik společných dopravních projektů. C-ROADS si klade za...
Mikrobiologové zkoumali, čím je znečištěný vzduch v domácnostech

Mikrobiologové zkoumali, čím je...

Guma z pneumatik, částice slunečního krému a dokonce i DNA chlamydie. Tým...
Profesorka Jitka Rychtaříková: Proč je rodina vymírající druh a Češi jako národ nikdy nevymřou?

Profesorka Jitka Rychtaříková: Proč je...

Zachrání budoucnost národa migranti? Budou senioři bez důchodů? Proč během druhé...
Studie z Oxfordu: Jaká podpora nastartuje globální ekonomiku?

Studie z Oxfordu: Jaká podpora...

Podle studie Oxfordské univerzity ekonomické projekty snižující hladinu...
Nové doklady o vývoji člověka

Nové doklady o vývoji člověka

Badatelé se domnívají, že objevili pozůstatky hominida, jednoho z přímých...
Symbol Národního muzea se po 132 letech dočká kompletního restaurování

Symbol Národního muzea se po 132...

Národní muzeum i v době, kdy je pro své návštěvníky uzavřeno, pokračuje v práci....
USA přerušují letecký kontakt s Evropou

USA přerušují letecký kontakt s...

Vzhledem k situaci kolem koronaviru se administrativa...
Jak se virtuální realita stává součástí našich životů

Jak se virtuální realita stává...

Vývoj nových technologií a jejich potenciální možnosti využití jsou jedním...
V jednom smrku může zimovat až 75 tisíc lýkožroutů

V jednom smrku může zimovat až 75...

Speciální pokus provedl během zimního období entomolog Petr Doležal z Biologického...
První sklizeň z aeroponické laboratoře projektu Marsonaut

První sklizeň z aeroponické...

V září jsme vás informovali o unikátním projektu pěstování plodin pomocí...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Vietnamci: Co znamená jejich příjmení a kolik jich v ČR žije?

Vietnamci: Co znamená jejich...

V České republice žije podle oficiálních statistik 61 000 Vietnamců. Jedná...
Mormoni: Modlitby, kasina i polygamie

Mormoni: Modlitby, kasina i...

Životy zasvětili odříkávání modliteb a pečlivému studiu posvátného písma....
Mileva Einsteinová se kvůli manželovi vzdala kariéry

Mileva Einsteinová se kvůli...

„Bez tebe postrádám sebedůvěru, potěšení z práce, radost ze života – krátce řečeno: Bez tebe není můj život...
Miliardáři, kteří přišli o všechno

Miliardáři, kteří přišli o všechno

Představa, že se stanete miliardářem a za pár let skončíte...
Proč německý básník Goethe chyběl u úmrtního lože svojí manželky?

Proč německý básník Goethe chyběl u...

Básník Johann Wolfgang Goethe se 12. července 1788 prochází parkem podél řeky Ilm v...
Stíhačkám Britové nevěří, pak se stanou jejich průkopníky

Stíhačkám Britové nevěří, pak se...

O vývoj v oblasti stíhacího letectví se předně postaraly tři velmoci....
Zasloužený odpočinek aneb Jak člověk k důchodu přišel

Zasloužený odpočinek aneb Jak...

Naše životní cesta je dlouhá a leckdy pořádně trnitá, na konci té...
Mosad: Ti, kteří dostali Eichmanna

Mosad: Ti, kteří dostali Eichmanna

„Je potřeba zřídit Ústřední agenturu pro bezpečnostní a zpravodajské problémy,“...
Badatelský oříšek: Která říše byla největší v historii?

Badatelský oříšek: Která říše byla...

V dějinách lidstva najdeme hned několik významných říší, které by se...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.