Samozřejmě se lidé budou „umělého života“ bát. Mají to v genech

aktualizováno 
Cesta k vytvoření umělého života bude ještě dlouhá, ale minulý týden jsme po ní udělali jeden malý krok. Vědci představili „minimalistickou bakterii“ - rekordmana, který dokáže v běžném prostředí přežít s nejmenším známým počtem genů. Co tato práce znamená a jaký by mohl být její význam i přijetí, přibližuje český genetik Petr Svoboda.

Molekulární biolog Petr Svoboda | foto:  Tomáš Krist, MAFRA

Petr Svoboda

Absolvoval PřF UK a následně odjel do Philadelphie, kde v roce 2002 obhájil doktorát z buněčné a molekulární biologie. Další tři roky pracoval v Basileji. V roce 2007 se vrátil do Prahy a od té doby vede laboratoř na Ústavu molekulární genetiky AV ČR a vyučuje na PřF UK (kde se v roce 2013 stal docentem). Věnuje se intenzivně problematice Ph.D. studia a byl iniciátorem projektu veřejné laboratoře.

Je také jedním z mála českých nositelů prestižního grantu Evropské výzkumné rady (ERC). V jeho případě na projekt zkoumání obrany organismů proti virům s pomocí evolučně staršího principu tzv. RNA interference.

Jak zajímavé je představení takového mikroorganismu z hlediska odborníka?
Rozhodně je to zajímavé. O minimálním potřebném počtu genů se debatuje už přes dvacet let a teď je tady dělící se buňka s nejmenším známým počtem genů. Je to významný, ale nikoliv neočekávaný výsledek, vzhledem k pokroku v technologiích syntézy a analýzy DNA. Již dlouho víme, že divoce žijící organismy mají spoustu genů, bez kterých mohou ve vhodném prostředí bez problémů přežít. Abych to uvedl do kontextu: běžné bakterie mají až několik tisíc genů, ale Mycoplasma genitalium je parazitická bakterie s nejmenším známým genomem, která se zbavila většiny nepotřebných genů a má jen 525 genů, což není tak daleko od minimálního počtu genů (473 genů), kterého se teď povedlo dosáhnout úpravou genomu příbuzné bakterie Mycoplasma mycoides, která má normálně 985 genů.

Takže výsledek výrazně nepředčil očekávání, pokud dobře chápu...
Výsledek se dal zhruba očekávat. Zajímavé jsou ale i další věci. Za prvé biologové očekávali, že minimální počet genů by mohl být ještě o cca 200 nižší, ale naše znalosti a technologie nejsou v tuhle chvíli na takové úrovni, abychom dokázali takový organismus poskládat dohromady. Je nutné si uvědomit, že současný postup byl založený na odstraňování genů a zároveň ponechával geny, jejichž produkty (proteiny) prošly nějakou adaptací v konkrétním organismu. Je to jako vzít auto a odstraňovat z něj nedůležité součástky a chtít, aby pořád jezdilo. Výsledný minimální počet součástek dost záleží na tom, z jakého typu auta se budou odstraňovat. Jsem si jistý, že ten minimální počet 473 genů není konečný a bude se dál snižovat, až lépe pochopíme, jak pracovat s interakcemi jednotlivých proteinů.

A za druhé?
Zvolený postup výroby DNA a následný přenos do hostitelské buňky, kde se vymění za její vlastní DNA, je originální a dává mnohem větší možnosti než klasické metody postupného odřezávání DNA z genomu a testování, jestli to buňce nevadí. Určitě to ocení investoři a Craig Venter už dokázal, že je zkušený obchodník. Vlastně vědci ukázali svůj investiční potenciál.

V čem spočívá?
Je to další krok k výrobě bezpečných syntetických organismů. Ty budou moct nahradit dosud používané bakterie. Aby nevznikla panika - jde o bakterie, které se používají už více než čtyřicet let. Nová generace syntetických organismů bude ještě bezpečnější a jednodušší pro manipulaci, protože je budeme mít pod naprostou kontrolou - mimo kultivační nádobu nedokážou přežít. Případně jejich DNA nebude kompatibilní s normálním genetickým kódem, takže nebude v normálních organismech fungovat, i kdyby se do nich dostala. A evoluci jejich genomu budeme mít zcela pod kontrolou.

Takže jde o velký pokrok proti předchozím verzím této upravené bakterie?
Samozřejmě je, ale je to nutné brát spíše jako průjezdní bod na cestě v práci s bakteriální DNA než nějaký dramatický milník. Nechci říkat, že to byla jenom otázka času a peněz, protože je zřejmé, že to nebyla jednoduchá cesta a vynutila si dobře rozmyšlené řešení.

Není překvapivé, že u poměrné velké části genů - zhruba pětiny - nedokáže tým říci, k čemu vlastně jsou?
To není překvapivé, to procento neznámých genů je o dost menší než před lety, kdy bylo běžné, že u genomu byla polovina genů neznámá. Ono totiž pořádně analyzovat, co nějaký gen dělá, trvá měsíce až roky. Je zcela běžné, že lidé na jednom genu stráví doktorát. Technických obtíží může být celá řada. Abych to převedl do nějaké srozumitelnější analogie - zkuste si představit, že budete definovat minimální sadu součástek televize pomocí šroubováku a kladiva. Které to jsou, se dá zjistit celkem snadno. Ale zjistit, co dělají, to je jiná liga. Zvlášť pomocí šroubováku a kladiva, abych se podržel té původní analogie.

Je zveřejnění téhle práce pro obor velká událost?
Jak jsem říkal, zajímavé to je, ale existuje řada zajímavějších a překvapivějších objevů. Když tohle třeba srovnám s klonováním ovce Dolly, tam byla většina biologů překvapena, že restartování vývoje z genetické informace tělní buňky je vůbec možné. Ten experiment naprosto změnil biologii a chápání kontroly embryonálního vývoje. To vedlo k objevu indukovaných kmenových buněk, které dnes můžeme získat z tělních buněk a můžeme tak nahrazovat kmenové embryonální buňky získávané z embryí. Co se týče poslední doby, tak v molekulární biologii největší revoluci způsobily řízené nukleázy, tzv. CRISPRy, to je jednoznačně nobelovský objev, je jenom otázkou času, kdy ta cena bude udělena.

Budou se lidé „umělého života“ bát?
Samozřejmě! Lidé se bojí všeho neznámého, mají to v genech. Manipulace s geny a umělý organismus jsou solidní základ pro vyvolání strachu, který se nedá racionálními argumenty rozptýlit, protože lidé se budou rozhodovat emocionálně. Většina lidí ani neví, co je to gen, ale naše mozky jsou evolučně naprogramované, aby se mohly rozhodovat i v situacích, kterým úplně nerozumíme. Dopadne to podle mého názoru podobně jako v případě GMO - to je v zásadě společenský, etický a politický problém a ne nějaká významná hrozba pro lidstvo. Zdravotní rizika z GMO jsou naprosto zanedbatelná ve srovnání s čímkoliv, co dýcháme, jíme a pijeme. A tady bude umělý organismus s ještě nižším rizikem, než dosud vytvořená GMO. Budou se lidi bát méně? Samozřejmě ne!

Autor:

Mohlo by vás zajímat: Černobyl

Černobylská havárie se stala 26. dubna 1986 v černobylské jaderné elektrárně na Ukrajině (tehdy část Sovětského svazu). Vzpomínka na tragédii v těchto dnech oživila televizní minisérie Černobyl.

Téma Černobyl v článcích Technet.cz:
Brzda místo plynu a plyn místo brzdy. To byl Černobyl
Havárie neskončí před rokem 2065. Černobyl polyká tuny vody a miliardy eur
Výbuch roztavil beton a tisícitunový poklop létal vzduchem. Černobyl 1986

Nejčtenější

Neudělejte chybu jako Ovčáček. Ověřovací kód nikdy nikomu neposílejte

Pro bezpečí na internetu je důležité nesdělovat soukromé ověřovací kódy, někdo...

Pokud vám přijde zpráva s potvrzujícím kódem, zacházejte s ní jako s tajemstvím. Nepište ji nikam, kam nepatří. Nikomu...

Jsou neskutečně levné a jedovaté. Čínské tonery do tiskáren obsazují trh

Jak vybrat náplň do tiskárny, aby do ní padla jako ulitá? Ne každá je vhodná a...

Především kvůli nízké ceně lidé riskují zdraví a kupují ultralevné tonery do laserových tiskáren od neznámých výrobců....

„Zapomenutý“ tank z ČKD. Neozbrojený prototyp přišel Němce draho

První prototyp tanku Praga V-8-H

Ve druhé polovině třicátých let vznikl v Československu prototyp středního tanku srovnatelného s německými tanky stejné...

Proč havarovaly Boeingy 737 Max? Firma spěchala a porušila vlastní zásady

Jak vznikly problémy, které vedly k havárii nejnovějších letadel Boeing 737 MAX

Nejnovější letadla Boeing 737 MAX 8 už tři měsíce nelétají. Při dvou jejich nehodách totiž zemřelo 346 lidí. Stopy...

Astronomové po půl století objevili ztracený lunární modul z Apolla 10

Lunární modul Apolla 10 nad Měsícem (foceno z velitelského modulu)

První mise, která přivezla lidi na jiné kosmické těleso, byla ta s označením Apollo 11. Cestu jí však vyšlapaly...

Další z rubriky

Co vás čeká, když věříte spamu a necháte si zvětšit penis? Zklamání

Měření velikosti (ilustrační koláž)

Zdravotnické statistiky znovu ukázaly, že zákrok, po kterém ve chvíli nejistoty asi zatoužil někdy každý muž, drtivé...

Kočky rozumí, když na ně voláme. Jen je to většinou nezajímá

Kočky vám rozumí, ale ignorují vás

Kočičí inteligence je na rozdíl od té psí velmi málo prozkoumaná. Kočky totiž většinou odmítají s vědci spolupracovat....

NASA cvičila astronauty na Měsíc nad sopkou, které je dobré se bát

Krajina centrálního Islandu je nehostinné místo téměř bez života, tvořené...

Okolí islandské sopky Asjki je jedno z nejnehostinnějších míst na Zemi. Což je možná dobře, protože její divoká exploze...

Najdete na iDNES.cz